JP3438379B2 - Hydrocarbon adsorbent, method for producing the same, and exhaust gas purification catalyst - Google Patents

Hydrocarbon adsorbent, method for producing the same, and exhaust gas purification catalyst

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JP3438379B2 JP03986495A JP3986495A JP3438379B2 JP 3438379 B2 JP3438379 B2 JP 3438379B2 JP 03986495 A JP03986495 A JP 03986495A JP 3986495 A JP3986495 A JP 3986495A JP 3438379 B2 JP3438379 B2 JP 3438379B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関等の排気ガス
浄化等に用いられる炭化水素吸着剤及びその製造方法、
並びに該炭化水素吸着剤を用いた排気ガス浄化触媒に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrocarbon adsorbent used for cleaning exhaust gas of an internal combustion engine or the like and a method for producing the same.
It also relates to an exhaust gas purification catalyst using the hydrocarbon adsorbent.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、自動車用エンジン等の排気ガス
にはHC(炭化水素)、CO(一酸化炭素)、NOx(窒素参
加物)等の大気汚染物質が含まれているので、自動車用
エンジン等の排気系には排気ガス浄化触媒を用いた排気
ガス浄化装置が設けられるが、かかる排気ガス浄化触媒
はその温度が活性化温度(例えば、250℃)以上になら
ないと十分な排気ガス浄化性能を発揮しない。このた
め、エンジン始動直後等において排気ガス温度が低いと
きには、大気汚染物質が大気中に排出されてしまうとい
った問題がある。とくに、エンジン始動直後においては
排気ガス中のHC濃度が比較的高いので、比較的多量の
HCが大気中に排出されてしまう。
2. Description of the Related Art Generally, exhaust gas from an automobile engine or the like contains atmospheric pollutants such as HC (hydrocarbon), CO (carbon monoxide), NOx (nitrogen participant). An exhaust gas purifying device using an exhaust gas purifying catalyst is provided in the exhaust system such as, but the exhaust gas purifying catalyst has a sufficient exhaust gas purifying performance unless the temperature thereof exceeds an activation temperature (for example, 250 ° C.). Does not exert. Therefore, when the exhaust gas temperature is low immediately after the engine is started, there is a problem that air pollutants are discharged into the atmosphere. Particularly, immediately after the engine is started, the HC concentration in the exhaust gas is relatively high, so a relatively large amount of HC is discharged into the atmosphere.

【0003】これを解決すべく、例えばエンジン始動直
後に排気ガス浄化触媒を加熱してその昇温を促進させる
電気ヒータを備えた排気ガス浄化装置が提案されてい
る。しかしながら、この場合、排気ガス浄化装置ないし
は排気系が大型化・複雑化するとともに、電気系統が大
型化するといった問題が生じる。
In order to solve this, for example, an exhaust gas purifying apparatus has been proposed which is equipped with an electric heater that heats the exhaust gas purifying catalyst immediately after the engine is started to accelerate its temperature rise. However, in this case, there arises a problem that the exhaust gas purifying device or the exhaust system becomes large and complicated, and the electric system also becomes large.

【0004】そこで、低温時にHCを吸着することがで
きる炭化水素吸着剤を用いた排気ガス浄化触媒、例えば
排気ガス浄化力を有する貴金属触媒を炭化水素吸着剤に
担持させた排気ガス浄化触媒が提案されている。かかる
排気ガス浄化触媒においては、低温時には排気ガス中の
HCが炭化水素吸着剤に吸着され、該排気ガス浄化触媒
が貴金属触媒の活性化温度以上になったときに、吸着さ
れているHCが、炭化水素吸着剤に担持されている貴金
属触媒によって浄化(酸化・燃焼)されることになる。
Therefore, an exhaust gas purifying catalyst using a hydrocarbon adsorbent capable of adsorbing HC at low temperatures, for example, an exhaust gas purifying catalyst in which a noble metal catalyst having an exhaust gas purifying ability is carried on the hydrocarbon adsorbent is proposed. Has been done. In such an exhaust gas purifying catalyst, HC in the exhaust gas is adsorbed by the hydrocarbon adsorbent at a low temperature, and when the exhaust gas purifying catalyst reaches the activation temperature of the precious metal catalyst or higher, the adsorbed HC is It will be purified (oxidized / combusted) by the noble metal catalyst supported on the hydrocarbon adsorbent.

【0005】このように排気ガス中のHCを吸着するこ
とが可能な炭化水素吸着剤としては従来よりゼオライト
が知られており、具体的にはMFI型ゼオライト、FA
U型ゼオライトあるいはMOR型ゼオライト等が用いら
れている。
As described above, zeolite has been conventionally known as a hydrocarbon adsorbent capable of adsorbing HC in exhaust gas. Specifically, MFI type zeolite, FA
U-type zeolite or MOR-type zeolite is used.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゼオラ
イトを用いた従来の排気ガス浄化触媒においては、次の
ような問題がある。すなわち、MFI型ゼオライトを用
いた排気ガス浄化触媒では、ほぼ円形の横断面を有する
細孔の孔径が比較的小さいので(例えば、6Å以下)、分
子径が比較的小さい低級のHCは支障なく吸着すること
ができるものの、分子径が比較的大きい芳香族系のHC
を有効に吸着することができないといった問題がある。
However, the conventional exhaust gas purifying catalyst using zeolite has the following problems. That is, in the exhaust gas purifying catalyst using MFI type zeolite, since the pore size of the pores having a substantially circular cross section is relatively small (for example, 6Å or less), low-grade HC having a relatively small molecular size can be adsorbed without any trouble. Aromatic HC with a relatively large molecular diameter
However, there is a problem in that it cannot be effectively adsorbed.

【0007】また、FAU型ゼオライトあるいはMOR
型ゼオライトを用いた従来の排気ガス浄化触媒では、ほ
ぼ円形の横断面を有する細孔の孔径が比較的大きいので
(例えば、6Å以上)、低温時には分子径の大小にかかわ
らずHCを有効に吸着することができるものの、その吸
着力(HC保持力)が比較的小さいので、該排気ガス浄化
触媒が活性化温度まで上昇する前に、吸着されていたH
Cが排気ガス浄化触媒から離脱してしまうといった問題
がある。
Further, FAU type zeolite or MOR
In a conventional exhaust gas purification catalyst using type zeolite, the pore size of the pores with a substantially circular cross section is relatively large.
(For example, 6 Å or more), HC can be effectively adsorbed at a low temperature regardless of the size of the molecular diameter, but its adsorption power (HC holding power) is relatively small, so the exhaust gas purification catalyst has an activation temperature Adsorbed H before rising to
There is a problem that C is separated from the exhaust gas purification catalyst.

【0008】さらには、ゼオライトを用いた従来の排気
ガス浄化触媒は、その耐熱性(熱的構造安定性)ないしは
耐久性が低い傾向があり、エンジンの排気ガス浄化用に
用いた場合は熱劣化を起こしやすいといった問題があ
る。
Further, the conventional exhaust gas purifying catalyst using zeolite tends to have low heat resistance (thermal structural stability) or durability, and when used for purifying engine exhaust gas, heat deterioration occurs. There is a problem that it is easy to cause.

【0009】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、低温時に分子径の大小にか
かわらず十分にHCを吸着することができ、吸着したH
Cを高い吸着力で保持することができる炭化水素吸着剤
ないしは排気ガス浄化触媒を得ることを目的とする。さ
らには、耐熱性(熱的構造安定性)の高い炭化水素吸着剤
ないしは排気ガス浄化触媒を得ることを目的とする。加
えて、上記炭化水素吸着剤を容易に製造することができ
る製造方法を得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and is capable of sufficiently adsorbing HC at a low temperature regardless of the size of the molecular diameter, and adsorbing H
It is an object of the present invention to obtain a hydrocarbon adsorbent or an exhaust gas purifying catalyst capable of retaining C with a high adsorption force. Furthermore, it is an object to obtain a hydrocarbon adsorbent or an exhaust gas purifying catalyst having high heat resistance (thermal structural stability). In addition, it aims at obtaining the manufacturing method which can manufacture the said hydrocarbon adsorbent easily.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するため
になされた本発明の第1の態様は、炭化水素吸着剤であ
って、縦横の孔径が異なる多数の細孔が形成されたβ型
ゼオライトを含んでいることを特徴とするものである。
The first aspect of the present invention, which has been made to achieve the above object, is a hydrocarbon adsorbent, which is a β type in which a large number of pores having different vertical and horizontal pore sizes are formed. It is characterized by containing zeolite.

【0011】本発明の第2の態様は、本発明の第1の態
様にかかる炭化水素吸着剤において、上記β型ゼオライ
トに加えてMFI型ゼオライトを含んでいることを特徴
とするものである。
A second aspect of the present invention is characterized in that the hydrocarbon adsorbent according to the first aspect of the present invention contains MFI type zeolite in addition to the β type zeolite.

【0012】本発明の第3の態様は、本発明の第1の態
様にかかる炭化水素吸着剤の製造方法であって、β型ゼ
オライトの各生成材料を混合して材料混合物をつくり、
該材料混合物を毎時22〜58℃の範囲内の昇温速度で
β型ゼオライト結晶成長温度まで昇温させ、この後該温
度に所定期間保持して炭化水素吸着剤を得ることを特徴
とするものである。
[0012] A third aspect of the present invention is a method for producing a hydrocarbon adsorbent according to the first aspect of the present invention, in which each material for producing β-type zeolite is mixed to form a material mixture,
What is characterized in that the material mixture is heated to a β-type zeolite crystal growth temperature at a heating rate in the range of 22 to 58 ° C. per hour, and then kept at that temperature for a predetermined period to obtain a hydrocarbon adsorbent. Is.

【0013】本発明の第4の態様は、本発明の第3の態
様にかかる炭化水素吸着剤の製造方法において、上記昇
温速度が、毎時25〜58℃の範囲内であることを特徴
とするものである。
A fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the method for producing a hydrocarbon adsorbent according to the third aspect of the present invention, the heating rate is within the range of 25 to 58 ° C. per hour. To do.

【0014】本発明の第5の態様は、本発明の第4の態
様にかかる炭化水素吸着剤の製造方法において、上記昇
温速度が、毎時28〜55℃の範囲内であることを特徴
とするものである。
A fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the method for producing a hydrocarbon adsorbent according to the fourth aspect of the present invention, the heating rate is within the range of 28 to 55 ° C. per hour. To do.

【0015】本発明の第6の態様は、本発明の第3〜第
5の態様のいずれか1つにかかる炭化水素吸着剤の製造
方法において、上記材料混合物の昇温を開始する前に、
該材料混合物に種結晶を加えることを特徴とするもので
ある。
A sixth aspect of the present invention is the method for producing a hydrocarbon adsorbent according to any one of the third to fifth aspects of the present invention, wherein the temperature of the material mixture is raised before starting.
It is characterized in that seed crystals are added to the material mixture.

【0016】本発明の第7の態様は、本発明の第2の態
様にかかる炭化水素吸着剤の製造方法であって、β型ゼ
オライトの各生成材料を混合して材料混合物をつくり、
該材料混合物をβ型ゼオライト結晶成長温度まで昇温さ
せた後該温度に所定期間保持し、この後上記材料混合物
をMFI型ゼオライト結晶成長温度まで昇温させた後該
温度に所定時間保持して炭化水素吸着剤を得ることを特
徴とするものである。
A seventh aspect of the present invention is a method for producing a hydrocarbon adsorbent according to the second aspect of the present invention, wherein each of the β-zeolite producing materials is mixed to form a material mixture,
The material mixture is heated to the β-type zeolite crystal growth temperature and then kept at the temperature for a predetermined period of time, and then the material mixture is heated to the MFI-type zeolite crystal growth temperature and then kept at the temperature for a predetermined time. It is characterized by obtaining a hydrocarbon adsorbent.

【0017】本発明の第8の態様は、本発明の第7の態
様にかかる炭化水素吸着剤の製造方法において、上記材
料混合物のβ型ゼオライト結晶成長温度への昇温を開始
する前に、該材料混合物に種結晶を加えることを特徴と
するものである。
An eighth aspect of the present invention is, in the method for producing a hydrocarbon adsorbent according to the seventh aspect of the present invention, before starting to raise the β-zeolite crystal growth temperature of the above material mixture, It is characterized in that seed crystals are added to the material mixture.

【0018】本発明の第9の態様は、内燃機関用の排気
ガス浄化触媒であって、本発明の第1又は第2の態様に
かかる炭化水素吸着剤を含んでいることを特徴とするも
のである。
A ninth aspect of the present invention is an exhaust gas purifying catalyst for an internal combustion engine, which is characterized by containing the hydrocarbon adsorbent according to the first or second aspect of the present invention. Is.

【0019】[0019]

【作用】本発明の第1の態様によれば、炭化水素吸着剤
に含まれているβ型ゼオライトの細孔の横断面が、縦横
の孔径が異なる形状例えば略長円形状となっており、し
たがって該細孔の長径方向の寸法が比較的大きいので、
低温時には分子径の小さいHCから分子径の大きいHC
まで広い範囲のHCを容易に吸着することができる。他
面、細孔の短径方向の寸法が小さいので、吸着している
HCを保持する力(吸着力)が強くなり、一旦炭化水素吸
着剤に吸着されたHCが、昇温時においても該炭化水素
吸着剤から容易には離脱しない。
According to the first aspect of the present invention, the cross section of the pores of the β-zeolite contained in the hydrocarbon adsorbent has a shape having different vertical and horizontal pore diameters, for example, a substantially oval shape, Therefore, since the dimension of the pores in the major axis direction is relatively large,
From low-molecular-weight HC to high-molecular-weight HC at low temperatures
It is possible to easily adsorb a wide range of HC. On the other hand, since the size of the pores in the minor axis direction is small, the force for holding the adsorbed HC (adsorption force) becomes strong, and the HC once adsorbed by the hydrocarbon adsorbent is It does not easily leave the hydrocarbon adsorbent.

【0020】本発明の第2の態様によれば、基本的には
本発明の第1の態様にかかる炭化水素吸着剤と同様の作
用が生じる。さらに、炭化水素吸着剤が、β型ゼオライ
トに加えて細孔の孔径が比較的小さいMFI型ゼオライ
トを含んでいるので、分子径の小さいHCをより効果的
に吸着することができる。
According to the second aspect of the present invention, basically, the same action as that of the hydrocarbon adsorbent according to the first aspect of the present invention occurs. Furthermore, since the hydrocarbon adsorbent contains MFI-type zeolite having a relatively small pore size in addition to β-type zeolite, HC having a small molecular size can be more effectively adsorbed.

【0021】本発明の第3の態様によれば、材料混合物
を、従来の昇温速度(例えば、毎時220℃)よりも緩や
かな毎時22〜58℃の範囲内の昇温速度でβ型ゼオラ
イト結晶成長温度まで昇温させることにより、粒子径が
大きく、かつ純度あるいは結晶化度が高いβ型ゼオライ
トを含む炭化水素吸着剤をつくることができる。
According to the third aspect of the present invention, the β-zeolite is mixed with the material mixture at a heating rate within the range of 22 to 58 ° C./hour, which is slower than the conventional heating rate (for example, 220 ° C./hour). By raising the temperature to the crystal growth temperature, a hydrocarbon adsorbent containing a β-type zeolite having a large particle size and high purity or high crystallinity can be prepared.

【0022】本発明の第4の態様によれば、基本的には
本発明の第3の態様にかかる炭化水素吸着剤の製造方法
と同様の作用が生じる。さらに、昇温速度を毎時25〜
58℃の範囲内としたことにより、吸着性能が高い(吸
着量が多い)炭化水素吸着剤をつくることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, basically the same operation as in the method for producing a hydrocarbon adsorbent according to the third aspect of the present invention occurs. Furthermore, the heating rate is set to 25
By setting the temperature within the range of 58 ° C, a hydrocarbon adsorbent having high adsorption performance (high adsorption amount) can be prepared.

【0023】本発明の第5の態様によれば、基本的には
本発明の第4の態様にかかる炭化水素吸着剤の製造方法
と同様の作用が生じる。さらに、昇温速度を毎時28〜
55℃の範囲内としたことにより、吸着性能がさらに高
い炭化水素吸着剤をつくることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, basically the same action as the method for producing a hydrocarbon adsorbent according to the fourth aspect of the present invention occurs. Further, the temperature rising rate is 28
By setting the temperature within the range of 55 ° C, a hydrocarbon adsorbent having higher adsorption performance can be prepared.

【0024】本発明の第6の態様によれば、基本的には
本発明の第3〜第5の態様のいずれか1つにかかる炭化
水素吸着剤と同様の作用が生じる。さらに、材料混合物
の昇温を開始する前に該材料混合物に種結晶を加えるこ
とにより、β型ゼオライトの粒子の生成・成長を促進す
ることができ、粒子径がさらに大きく、かつ純度あるい
は結晶化度がさらに高いβ型ゼオライトを含む炭化水素
吸着剤をつくることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, basically, the same action as that of the hydrocarbon adsorbent according to any one of the third to fifth aspects of the present invention occurs. Furthermore, by adding seed crystals to the material mixture before starting to raise the temperature of the material mixture, the generation and growth of β-zeolite particles can be promoted, and the particle size can be further increased and the purity or crystallization can be achieved. It is possible to make a hydrocarbon adsorbent containing β-type zeolite with higher degree.

【0025】本発明の第7の態様によれば、材料混合物
をβ型ゼオライト結晶成長温度まで昇温させて該温度に
保持することにより材料の一部をβ型ゼオライトとする
ことができ、この後該材料混合物をMFI型ゼオライト
結晶成長温度まで昇温させて該温度に保持することによ
り材料の残部をMFI型ゼオライトとすることができる
ので、β型ゼオライトとMFI型ゼオライトとを含んで
いる炭化水素吸着剤を容易につくることができる。
According to the seventh aspect of the present invention, a part of the material can be converted to β-type zeolite by raising the temperature of the material mixture to the β-type zeolite crystal growth temperature and maintaining the temperature. After that, by heating the mixture of the materials to the MFI-type zeolite crystal growth temperature and maintaining the temperature at that temperature, the rest of the material can be made into the MFI-type zeolite, so that the carbonization containing β-type zeolite and MFI-type zeolite A hydrogen adsorbent can be easily made.

【0026】本発明の第8の態様によれば、基本的には
本発明の第7の態様にかかる炭化水素吸着剤の製造方法
と同様の作用が生じる。さらに、材料混合物のβ型ゼオ
ライト結晶成長温度への昇温を開始する前に該材料混合
物に種結晶を加えることにより、β型ゼオライトの粒子
の生成・成長を促進することができ、粒子径が大きく、
かつ純度あるいは結晶化度の高いβ型ゼオライトを含む
炭化水素吸着剤をつくることができる。
According to the eighth aspect of the present invention, basically the same action as the method for producing a hydrocarbon adsorbent according to the seventh aspect of the present invention occurs. Furthermore, by adding a seed crystal to the material mixture before starting the temperature rise of the material mixture to the β-type zeolite crystal growth temperature, the generation and growth of β-type zeolite particles can be promoted and the particle size can be increased. big,
In addition, a hydrocarbon adsorbent containing β-type zeolite having high purity or crystallinity can be prepared.

【0027】本発明の第9の態様によれば、排気ガス浄
化触媒が、本発明の第1又は第2の態様にかかる炭化水
素吸着剤を含んでいるので、低温時には分子径の大小に
かかわらずHCを効果的に吸着することができ、かつ吸
着したHCを高い吸着力で保持することができ、排気ガ
ス浄化触媒に吸着されたHCが確実に浄化される。
According to the ninth aspect of the present invention, since the exhaust gas purifying catalyst contains the hydrocarbon adsorbent according to the first or second aspect of the present invention, the molecular size may be large or small at low temperature. HC can be effectively adsorbed, and the adsorbed HC can be retained with a high adsorbing power, so that the HC adsorbed on the exhaust gas purifying catalyst is reliably purified.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。 <第1実施例>以下、炭化水素吸着剤について、本発明
の第1実施例を説明する。第1実施例にかかる炭化水素
吸着剤は、縦横の孔径が異なる多数の細孔が形成された
β型ゼオライトを含んでいるか、あるいは該β型ゼオラ
イトからなることを特徴とする。
EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below. <First Embodiment> A hydrocarbon adsorbent according to the first embodiment of the present invention will be described below. The hydrocarbon adsorbent according to the first embodiment is characterized by containing or consisting of β-type zeolite in which a large number of pores having different vertical and horizontal pore sizes are formed.

【0029】このβ型ゼオライトには、縦横の孔径が異
なる形状の細孔、すなわち長径と短径とを有するやや細
長い形状の横断面ないしは開口部を有する形状の細孔が
多数形成されているが、かかる細孔の形状は少なくとも
次の条件を満たしている。 (1)細孔短径は5.0Åより大きい(好ましくは、6.0
Å以下)。 (2)細孔長径と細孔短径の比(細孔長径/細孔短径)は
1.10より大きい(好ましくは、略1.25)。なお、第
1実施例におけるβ型ゼオライトの細孔は、典型的には
その短径がおよそ5.5Åであり、長径がおよそ7.0Å
であり、細孔長径と細孔短径の比がおよそ1.25であ
る。
In this β-type zeolite, a large number of pores having different vertical and horizontal pore diameters, that is, a number of pores having a slightly elongated cross section or opening having a major axis and a minor axis are formed. The shape of such pores satisfies at least the following conditions. (1) Pore diameter is larger than 5.0Å (preferably 6.0)
Å or less). (2) The ratio of the long diameter of the pores to the short diameter of the pores (pore long diameter / pore short diameter) is larger than 1.10 (preferably about 1.25). The pores of the β-type zeolite in the first embodiment typically have a short diameter of about 5.5Å and a long diameter of about 7.0Å.
And the ratio of the major axis of the pores to the minor axis of the pores is about 1.25.

【0030】β型ゼオライトの細孔がこのような特性を
有しているので、該β型ゼオライトを含んでいるか、あ
るいは該β型ゼオライトからなる炭化水素吸着剤は、低
温時には分子径の小さいHCから分子径の大きいHCま
で広い範囲にわたってHCを容易に吸着することができ
る。すなわち、細孔長径が比較的大きいので、分子径の
大小にかかわらずHCが細孔内に入りやすくなり、HC
が容易に吸着されるわけである。より具体的には、ベン
ゼンやトルエンと同程度の分子径を有する芳香族HCを
中心に、分子径の小さい直鎖低級HCあるいは分岐低級
HCから、分子径の大きいキシレン以上の芳香族HCま
でまんべんなく吸着することが可能になる。
Since the pores of the β-type zeolite have such characteristics, the hydrocarbon adsorbent containing the β-type zeolite or composed of the β-type zeolite has a small HC at a low temperature. It is possible to easily adsorb HC over a wide range from to a large molecular diameter HC. In other words, since the major axis of the pores is relatively large, it becomes easy for HC to enter the pores regardless of the size of the molecular diameter.
Is easily adsorbed. More specifically, from aromatic HC having a molecular diameter similar to that of benzene and toluene, straight chain lower HC or branched lower HC having a small molecular diameter to aromatic HC having a large molecular diameter of xylene or more are evenly distributed. It becomes possible to adsorb.

【0031】他面、細孔短径が比較的小さいので、細孔
内に吸着されているHCが細孔外に出にくくなり、炭化
水素吸着剤のHC保持性能(保持力)が高くなる。このた
め、炭化水素吸着剤の温度が上昇しても、該炭化水素吸
着剤に吸着されているHCは容易には脱着されない。
On the other hand, since the minor axis of the pores is relatively small, the HC adsorbed in the pores is less likely to come out of the pores, and the hydrocarbon adsorbent has a higher HC retention performance (retention power). Therefore, even if the temperature of the hydrocarbon adsorbent rises, the HC adsorbed on the hydrocarbon adsorbent is not easily desorbed.

【0032】これに対して、従来より炭化水素吸着剤と
して用いられているゼオライトでは、「発明が解決しよ
うとする課題」の欄でも説明したとおり、その細孔形状
に起因して次のような問題があった。すなわち、MFI
型ゼオライトなどの細孔長径が6Å以下のものでは、低
級HC(C2−C4)が主な吸着対象であり、芳香族HCの
吸着性能が低い。また、FAU型ゼオライト、MOR型
ゼオライトなどの細孔長径が6Å以上のものでは、芳香
族HCが吸着対象であり、その細孔の横断面形状が円形
に近く、したがって細孔径が吸着対象となるHCの分子
径に対して過大なため、HCの保持性能が低い。すなわ
ち、低温時に吸着したHCを、昇温が進むと保持できな
くなり容易に放出してしまう。
On the other hand, in the zeolite conventionally used as a hydrocarbon adsorbent, as described in the section "Problems to be solved by the invention", due to its pore shape, There was a problem. That is, MFI
In the case where the major axis of the pores of type zeolite is 6 Å or less, the lower HC (C 2 -C 4 ) is the main object to be adsorbed, and the adsorption performance of aromatic HC is low. In addition, in the case of FAU type zeolite, MOR type zeolite or the like having a long diameter of 6 Å or more, aromatic HC is an adsorption target, and the cross-sectional shape of the pore is close to a circular shape, so the pore size is an adsorption target. Since it is too large relative to the molecular diameter of HC, the retention performance of HC is low. That is, HC adsorbed at a low temperature cannot be retained as the temperature rises and is easily released.

【0033】表1に、第1実施例における炭化水素吸着
剤に含まれているβ型ゼオライトの細孔形状と、従来よ
り一般的に炭化水素吸着剤として用いられているFAU
型ゼオライト、MOR型ゼオライト及びMFI型ゼオラ
イトの細孔形状とを対比して示す。また、図1に、これ
らの各ゼオライトの細孔形状と、吸着対象となるHCの
分子径との関係を示す。
Table 1 shows the pore shapes of the β-type zeolite contained in the hydrocarbon adsorbent in the first embodiment and the FAU which has been generally used as a hydrocarbon adsorbent in the past.
The pore shapes of type zeolite, MOR type zeolite and MFI type zeolite are shown in comparison. Further, FIG. 1 shows the relationship between the pore shape of each of these zeolites and the molecular diameter of HC to be adsorbed.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】図1から明らかなとおり、従来より用いら
れている各種ゼオライトにおいて、FAU型ゼオライト
あるいはMOR型ゼオライトでは、分子径が比較的大き
い芳香族HCの分子径に対してもその短径が過大であ
り、このため一旦吸着したHCを昇温時には容易に脱着
させてしまう。他方、MFI型ゼオライトでは、その長
径が芳香族HCの分子径よりも小さく、このため芳香族
HCを有効に吸着することができない。
As is apparent from FIG. 1, among various conventionally used zeolites, the FAU type zeolite or the MOR type zeolite has an excessively short minor axis even with respect to the molecular diameter of aromatic HC having a relatively large molecular diameter. Therefore, the once adsorbed HC is easily desorbed when the temperature rises. On the other hand, in the MFI-type zeolite, its major axis is smaller than the molecular diameter of aromatic HC, and therefore aromatic HC cannot be effectively adsorbed.

【0036】これに対して、β型ゼオライトではその短
径と長径との間に、排ガス中の芳香族HCの主成分であ
るベンゼン、トルエン及びキシレンの分子径が位置し、
このため低温時には芳香族HC等を容易に吸着すること
ができるとともに、昇温時においては吸着されているH
Cを容易には脱着させない。
On the other hand, in the β-type zeolite, the molecular diameters of benzene, toluene and xylene, which are the main components of the aromatic HC in the exhaust gas, are located between the short diameter and the long diameter.
Therefore, aromatic HC and the like can be easily adsorbed at a low temperature, and H adsorbed at a temperature rise.
Do not easily remove C.

【0037】図2に、第1実施例にかかるβ型ゼオライ
トを用いた炭化水素吸着剤と、従来より用いられている
MFI型又はFAU型のゼオライトを用いた炭化水素吸
着剤とについて、HCとしてプロピレン(C36)又はト
ルエン(C78)を含む模擬排気ガスを用いて模擬排気ガ
ス流通試験を行い、各炭化水素吸着剤のプロピレン吸着
量と、トルエン吸着量と、トルエン脱着特性(吸着され
たトルエンの放出特性)すなわちトルエン保持性能とを
実測した結果を示す。
FIG. 2 shows the hydrocarbon adsorbent using the β-type zeolite according to the first embodiment and the hydrocarbon adsorbent using the MFI-type or FAU-type zeolite conventionally used as HC. A simulated exhaust gas flow test was conducted using a simulated exhaust gas containing propylene (C 3 H 6 ) or toluene (C 7 H 8 ), and the propylene adsorption amount of each hydrocarbon adsorbent, the toluene adsorption amount, and the toluene desorption characteristics The results of actual measurement of (release characteristics of adsorbed toluene), that is, toluene retention performance are shown.

【0038】この模擬排気ガス流通試験では、各炭化水
素吸着剤のHC吸着量と、トルエン脱着特性とを以下の
条件で評価している。 (1)炭化水素吸着剤サンプル 各炭化水素吸着剤サンプルは、夫々、対応するゼオライ
トと水和アルミナと水とを5:1:20(g)の比率で混合
してスラリーをつくり、このスラリをハニカム担体にウ
ォッシュコートしてつくったものである。ここで、各ゼ
オライトはいずれも市販品であり、ケイバン比30のも
のを用いている(なお、図3、図4においても同様であ
る)。
In this simulated exhaust gas flow test, the HC adsorption amount of each hydrocarbon adsorbent and the toluene desorption characteristic are evaluated under the following conditions. (1) Hydrocarbon adsorbent sample Each hydrocarbon adsorbent sample was prepared by mixing the corresponding zeolite, hydrated alumina, and water at a ratio of 5: 1: 20 (g) to form a slurry. It is made by wash-coating a honeycomb carrier. Here, each of the zeolites is a commercially available product, and a zeolite having a Cayvan ratio of 30 is used (the same applies to FIGS. 3 and 4).

【0039】(2)測定条件 図2中に併記しているガス組成の模擬排気ガスを用い
て、体積速度SVを100000h-1として模擬排気ガ
ス流通試験を行った。吸着量は、プロピレンについては
10℃/minの昇温速度で100℃から300℃まで昇
温したときの値であり、トルエンについては10℃/mi
nの昇温速度で50℃から200℃まで昇温したときの
値(絶対値)であって、これらの値はいずれもハニカム容
量15ml当たりの吸着量(mg)である。トルエン脱着特性
(トルエン保持性能)はトルエン半減温度で評価してい
る。なお、トルエン半減温度とは、低温時にトルエンを
吸着した炭化水素吸着剤を徐々に昇温させたときにおい
て、トルエンの脱着(放出)に伴ってトルエン吸着量が半
分まで減少したときの温度であり、該トルエン半減温度
が高いものほどトルエン保持性能(吸着力)が高い(トル
エンが脱着しにくい)ということになる。
(2) Measurement conditions A simulated exhaust gas flow test was conducted using the simulated exhaust gas having the gas composition shown in FIG. 2 at a volume velocity SV of 100,000 h -1 . The adsorption amount is the value when the temperature is raised from 100 ° C to 300 ° C at a heating rate of 10 ° C / min for propylene, and 10 ° C / mi for toluene.
These are values (absolute values) when the temperature is raised from 50 ° C. to 200 ° C. at a heating rate of n, and all of these values are adsorption amounts (mg) per 15 ml of honeycomb capacity. Toluene desorption characteristics
(Toluene retention performance) is evaluated by the half temperature of toluene. The toluene half temperature is the temperature at which the amount of toluene adsorbed decreases to half with the desorption (release) of toluene when the hydrocarbon adsorbent that adsorbs toluene at low temperature is gradually heated. However, the higher the toluene half-life temperature, the higher the toluene retention performance (adsorption force) (toluene is less likely to be desorbed).

【0040】図2によれば、第1実施例にかかるβ型ゼ
オライトを含む炭化水素吸着剤は、(a)芳香族HCを中
心に低級HCまでの吸着が可能であり、(b)吸着したH
Cの保持特性が優れており、140℃時点で16mgのト
ルエンを保持しうる、といった極めて良好な吸着性能を
有していることがわかる。ちなみに、MFI型ゼオライ
トとFAU型ゼオライトの140℃時点でのトルエン吸
着量は、夫々、4mgと8mgとである。
According to FIG. 2, the hydrocarbon adsorbent containing β-type zeolite according to the first embodiment is capable of adsorbing (a) aromatic HC to lower HC, and (b) adsorbing it. H
It can be seen that C has an excellent retention property and can retain 16 mg of toluene at 140 ° C., and thus has an extremely good adsorption performance. By the way, the amounts of toluene adsorbed by MFI-type zeolite and FAU-type zeolite at 140 ° C. are 4 mg and 8 mg, respectively.

【0041】図3及び図4に、第1実施例にかかるβ型
ゼオライトを含む炭化水素吸着剤を用いた排気ガス浄化
触媒と、MFI型、FAU型ないしはMOR型のゼオラ
イトを含む炭化水素吸着剤を用いた排気ガス浄化触媒と
について、新品状態(フレッシュ状態)における、実車の
エンジンから排出される排気ガスに対するHC吸着率を
実測した結果を示す。なお、上記各実測における評価条
件は、夫々、図3、図4中に示している。
FIGS. 3 and 4 show an exhaust gas purifying catalyst using a hydrocarbon adsorbent containing β-type zeolite according to the first embodiment, and a hydrocarbon adsorbent containing MFI-type, FAU-type or MOR-type zeolite. The results of actually measuring the HC adsorption rate with respect to the exhaust gas discharged from the engine of the actual vehicle in the new state (fresh state) are shown for the exhaust gas purifying catalyst using. The evaluation conditions in each of the above actual measurements are shown in FIGS. 3 and 4, respectively.

【0042】図3に示す例では、メイン触媒部分が、吸
着剤と助触媒と貴金属とで構成されている。他方、図4
に示す例では、メイン触媒部分が吸着剤のみで構成され
ている。また、図3又は図4において、評価結果は吸着
率で示しているが、ここでの吸着率は、直結触媒による
浄化が開始されるまでのFTPY1モードにおける0−
38secの浄化率を用いている。
In the example shown in FIG. 3, the main catalyst portion is composed of an adsorbent, a promoter and a noble metal. On the other hand, FIG.
In the example shown in (1), the main catalyst portion is composed only of the adsorbent. Further, in FIG. 3 or FIG. 4, the evaluation result is shown by the adsorption rate, but the adsorption rate here is 0-in the FTPY1 mode until the purification by the direct coupling catalyst is started.
A purification rate of 38 seconds is used.

【0043】ここで、図3と図4における各排気ガス浄
化触媒のメイン触媒部(1.6L)の作成方法は次のとお
りである。なお、図3、図4ともに、直結触媒には市販
の三元触媒(略称TWC、Pt−Rh1.6g/L)=0.6
5L*2を用いている。 (1)図3の場合 吸着剤と水和アルミナと水とを300:60:1000
(g)の比率で混合してスラリをつくり、このスラリ15
0gをハニカム担体にウォッシュコートする。この後、
ハニカム担体に硝酸セリウム水溶液と硝酸パラジウム水
溶液とを含浸させ、該ハニカム担体にセリア(酸化セリ
ウム)70gと酸化パラジウム10gとを担持させる。 (2)図4の場合 上記(1)と同様の方法でスラリをハニカム担体にウォッ
シュコートする。
Here, the method for producing the main catalyst portion (1.6 L) of each exhaust gas purifying catalyst in FIGS. 3 and 4 is as follows. In both FIGS. 3 and 4, a commercially available three-way catalyst (abbreviated as TWC, Pt-Rh 1.6 g / L) = 0.6 was used as the direct coupling catalyst.
5L * 2 is used. (1) In the case of FIG. 3, the adsorbent, the hydrated alumina, and the water are 300: 60: 1000.
Mix at a ratio of (g) to make a slurry.
The honeycomb carrier is wash-coated with 0 g. After this,
A honeycomb carrier is impregnated with an aqueous cerium nitrate solution and an aqueous palladium nitrate solution, and 70 g of ceria (cerium oxide) and 10 g of palladium oxide are carried on the honeycomb carrier. (2) In the case of FIG. 4, the slurry is wash-coated on the honeycomb carrier in the same manner as in (1) above.

【0044】図3及び図4によれば、第1実施例にかか
るβ型ゼオライトを用いた排気ガス浄化触媒では、他の
ゼオライトを用いた従来の排気ガス浄化触媒に比べて、
吸着率が大幅に向上していることがわかる。したがっ
て、第1実施例にかかるβ型ゼオライトの細孔形状が、
実車条件でのHC吸着率の向上に大きく寄与していると
いえる。
According to FIGS. 3 and 4, in the exhaust gas purifying catalyst using the β-type zeolite according to the first embodiment, compared with the conventional exhaust gas purifying catalyst using other zeolites,
It can be seen that the adsorption rate is significantly improved. Therefore, the pore shape of the β-type zeolite according to the first example is
It can be said that it greatly contributes to the improvement of the HC adsorption rate under actual vehicle conditions.

【0045】図5に、図3における各排気ガス浄化触媒
を用いて実車から排出された排気ガスを浄化した場合に
おけるY1浄化率(エンジン始動後の初期段階の低温状
態における排気ガス浄化率)の実測値を示す。ここで、
Y1浄化率とは、米国標準テストモードであるFTPモ
ード中の第1モードのことである。なお、このY1浄化
率と、第2モードであるY2浄化率と、第3モードであ
るY3浄化率とを合わせてFTPモードとなる。また、
図6に、第1実施例にかかるβ型ゼオライトを含む排気
ガス浄化触媒と従来の排気ガス浄化触媒とについて、新
品状態におけるY1浄化率の実測値とエージング後にお
けるY1浄化率の実測値とを示す。図5及び図6によれ
ば、第1実施例と従来例とについて、Y1浄化率には前
記の吸着量(図3参照)ほどの差は認められない。これ
は、HCの浄化(酸化・燃焼)にかかわる貴金属の母材上
への担持方法があまり適切ではないからであると考えら
れる。したがって、該担持方法を改善することにより、
上記Y1浄化率を十分に高めることができるものと考え
られる。
FIG. 5 shows the Y1 purification rate (exhaust gas purification rate in the low temperature state at the initial stage after engine startup) when the exhaust gas exhausted from the actual vehicle is purified by using each exhaust gas purification catalyst in FIG. The measured value is shown. here,
The Y1 purification rate is the first mode in the FTP mode which is the US standard test mode. Note that the Y1 purification rate, the Y2 purification rate that is the second mode, and the Y3 purification rate that is the third mode are combined to form the FTP mode. Also,
FIG. 6 shows the actual measurement value of the Y1 purification rate in a new state and the actual measurement value of the Y1 purification rate after aging for the exhaust gas purification catalyst containing the β-type zeolite according to the first example and the conventional exhaust gas purification catalyst. Show. According to FIGS. 5 and 6, there is no difference in the Y1 purification rate between the first embodiment and the conventional example as much as the adsorption amount (see FIG. 3). It is considered that this is because the method for supporting the precious metal involved in the purification (oxidation / combustion) of HC on the base material is not very suitable. Therefore, by improving the supporting method,
It is considered that the Y1 purification rate can be sufficiently increased.

【0046】図7(a)と図7(b)とに、夫々、図3に示す
例における、FAU型ゼオライトを含む排気ガス浄化触
媒と、β型ゼオライトを含む排気ガス浄化触媒とを用い
て排気ガスの浄化を行った場合のHC排出量の時間に対
する変化特性、すなわちHCの吸着挙動を示す。図7
(a)、(b)において、グラフG1,G1'は排気ガス浄化触媒
の後(下流)における排気ガス温度であり、グラフG2
2'は排気ガス浄化触媒の前(上流)におけるHC排出量
であり、グラフG3、G3'は排気ガス浄化触媒の後(下
流)におけるHC排出量である。
7 (a) and 7 (b) respectively show the exhaust gas purification catalyst containing FAU type zeolite and the exhaust gas purification catalyst containing β type zeolite in the example shown in FIG. The change characteristics of the HC emission amount with time when the exhaust gas is purified, that is, the adsorption behavior of HC is shown. Figure 7
In (a) and (b), graphs G 1 and G 1 ′ are exhaust gas temperatures after (downstream) the exhaust gas purifying catalyst, and graphs G 2 and
G 2 ′ is the HC emission amount before (upstream) the exhaust gas purification catalyst, and graphs G 3 and G 3 ′ are HC emission amounts after (downstream) the exhaust gas purification catalyst.

【0047】図7(a)、(b)から明らかなとおり、β型ゼ
オライトを含む排気ガス浄化触媒を用いた場合(図7
(b))は、FAU型ゼオライトを含む排気ガス浄化触媒を
用いた場合(図7(a))に比べて、初期(概ね、0〜40se
c)におけるHC排出量が少なくなっており、このことか
ら第1実施例にかかるβ型ゼオライトのHC吸着性能及
びHC保持性能が極めて良好であることがわかる。
As is clear from FIGS. 7 (a) and 7 (b), when an exhaust gas purifying catalyst containing β-type zeolite is used (see FIG.
(b)) is compared with the case where the exhaust gas purifying catalyst containing FAU type zeolite is used (Fig. 7 (a)) at the initial stage (generally 0 to 40se).
The amount of HC discharged in c) is small, which shows that the β-type zeolite according to the first example has extremely good HC adsorption performance and HC retention performance.

【0048】<第2実施例>以下、炭化水素吸着剤の製
造方法にかかる第2実施例を説明する。第1実施例にか
かるβ型ゼオライトを含む、あるいはβ型ゼオライトか
らなる炭化水素吸着剤は、基本的には、β型ゼオライト
の各生成材料を混合して材料混合物をつくり、該材料混
合物を従来の製造方法に比べてかなり緩やかな昇温速度
でβ型ゼオライト結晶成長温度まで昇温させ、この後該
温度に所定期間保持するといった方法で製造される。
<Second Embodiment> A second embodiment of the method for producing a hydrocarbon adsorbent will be described below. The hydrocarbon adsorbent containing the β-type zeolite or consisting of the β-type zeolite according to the first embodiment is basically prepared by mixing the respective production materials of the β-type zeolite to form a material mixture, and the material mixture is conventionally used. It is manufactured by a method in which the temperature is raised to the β-type zeolite crystal growth temperature at a temperature increase rate that is considerably slower than that of the above-mentioned manufacturing method, and then the temperature is maintained for a predetermined period.

【0049】かかる製造方法によれば、材料混合物が従
来の昇温速度(例えば、毎時220℃)よりも大幅に緩や
かな昇温速度でβ型ゼオライト結晶成長温度まで昇温さ
せられるので、粒子径が大きく、かつ純度ないしは結晶
化度が高いβ型ゼオライトを含む炭化水素吸着剤が得ら
れる。そして、このように粒子径が大きく、かつ純度な
いしは結晶化度が高いβ型ゼオライトは耐熱性(熱的構
造安定性)が高いので、耐熱性(熱的構造安定性)に優れ
た、熱劣化が生じにくい炭化水素吸着剤が得られること
になる。
According to such a manufacturing method, the material mixture can be heated to the β-type zeolite crystal growth temperature at a temperature rising rate much slower than the conventional temperature rising rate (for example, 220 ° C./hour). It is possible to obtain a hydrocarbon adsorbent containing a β-type zeolite having a high purity and a high degree of purity or crystallinity. And since the β-type zeolite having such a large particle size and high purity or high crystallinity has high heat resistance (thermal structural stability), it has excellent heat resistance (thermal structural stability) and thermal degradation. A hydrocarbon adsorbent that is less likely to occur is obtained.

【0050】次に、本発明にかかる具体的なβ型ゼオラ
イトを含む炭化水素吸着剤の製造方法を説明するが、従
来のβ型ゼオライトの製造方法の概略はおよそ次のとお
りであった(例えば、特開平5−220403号公報参
照)。なお、特開平5−220403号公報に開示され
ているβ型ゼオライトを含む排気ガス浄化触媒では、β
型ゼオライトはNOxを浄化するために用いられてお
り、本発明とは発明の目的、発明の構成及び作用・効果
が全く異なるものである。すなわち、まずシリカ源(例
えば、シリカゾル)と、アルミナ源(例えば、アルミン酸
ナトリウム)と、テンプレート(例えば、TEAOH)と
を混合して混合ゲル体を調製し、この混合ゲル体をオー
トクレーブに仕込んでβ型ゼオライト結晶成長温度で所
定期間保持し、水熱合成により結晶体をつくり、この結
晶体を水洗・乾燥した後、所定の温度で残留有機物を除
去してβ型ゼオライトを得る。しかしながら、かかる従
来の製造方法により得られたβ型ゼオライトは、熱的構
造安定性が低く、熱処理後のHC吸着性能が著しく劣化
(熱劣化)するといった欠点を有する。
Next, a specific method for producing a hydrocarbon adsorbent containing β-type zeolite according to the present invention will be described. The outline of the conventional method for producing β-type zeolite was as follows (for example, , Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-220403). Incidentally, in the exhaust gas purifying catalyst containing β-type zeolite disclosed in JP-A-5-220403,
The type zeolite is used for purifying NOx, and is completely different from the present invention in the object of the invention, the constitution of the invention, and the action and effect. That is, first, a silica source (for example, silica sol), an alumina source (for example, sodium aluminate), and a template (for example, TEAOH) are mixed to prepare a mixed gel body, and the mixed gel body is charged into an autoclave. The β-zeolite crystal growth temperature is maintained for a predetermined period of time to form a crystal by hydrothermal synthesis, and the crystal is washed with water and dried, and then residual organic matter is removed at a predetermined temperature to obtain a β-type zeolite. However, the β-type zeolite obtained by such a conventional production method has low thermal structural stability, and the HC adsorption performance after heat treatment is significantly deteriorated.
It has the drawback of (heat deterioration).

【0051】これに対して、第2実施例にかかるβ型ゼ
オライト製造方法(炭化水素吸着剤の製造方法)では、例
えば図8に示すような方法でβ型ゼオライトがつくられ
る。第2実施例にかかるβ型ゼオライト製造方法は、水
熱合成工程においてβ型ゼオライト結晶成長温度に達す
る前の結晶核形成段階(β型ゼオライト結晶成長温度ま
での昇温過程)に着目し、水熱合成に際して、(a)結晶核
形成段階(昇温時間)を2.0時間以上とするとともに(従
来は、0.5時間)、(b)水熱合成の前段階で種結晶(結晶
化促進剤)を加えることを主な特徴とする。これによ
り、粒子径が大きく、かつ純度ないしは結晶化度の高い
β型ゼオライトを得ることができる。かかる製造方法に
よってつくられるβ型ゼオライトは、熱的構造安定性が
高く、熱処理後においてもHC吸着性能の劣化(熱劣化)
が生じない。
On the other hand, in the β-type zeolite production method (hydrocarbon adsorbent production method) according to the second embodiment, the β-type zeolite is produced, for example, by the method shown in FIG. The β-type zeolite production method according to the second embodiment focuses on the crystal nucleation stage before the β-type zeolite crystal growth temperature is reached in the hydrothermal synthesis step (heating process up to the β-type zeolite crystal growth temperature). During the thermal synthesis, (a) the crystal nucleation step (temperature rising time) is set to 2.0 hours or more (conventional 0.5 hour), and (b) the seed crystal (crystallization) was performed before the hydrothermal synthesis. The main feature is to add an accelerator). As a result, β-type zeolite having a large particle size and a high degree of purity or crystallinity can be obtained. The β-zeolite produced by such a manufacturing method has high thermal structural stability and deterioration of HC adsorption performance even after heat treatment (heat deterioration).
Does not occur.

【0052】以下、図8に示すフローチャートに従っ
て、例えば特開平5−220403号公報に開示されて
いるような従来の製造方法と対比しつつ、第2実施例に
かかるβ型ゼオライトの製造方法を具体的に説明する。
まず、合成方法の比較を行う。従来の製造方法では、β
型ゼオライト(例えば、Si/Al=20の場合)は次のよ
うな手順で合成されている。すなわち、SiO2を40wt
%含むシリカゾル581.0gと(シリカ源)、アルミン酸
ナトリウム17.4gと(アルミナ源)、40wt%TEAO
H210.7gと(テンプレート)、水48.0gとを混合し
て混合ゲル体を調製する。次に、この混合ゲル体をテフ
ロンライニングが施されたステンレス製のオートクレー
ブに仕込み、該オートクレーブ内の混合ゲル体を常温・
自然圧力下から加熱・加圧を開始し(〜20kg/cm2)、
150℃まで昇温させて該温度で6日間保持し、水熱合
成により結晶体をつくる。さらに、この結晶体を水洗し
た後乾燥させ、550℃の温度下で残留有機物を除去し
てβ型ゼオライトを得る。
Hereinafter, according to the flow chart shown in FIG. 8, the method for producing β-type zeolite according to the second embodiment will be described in comparison with the conventional production method disclosed in, for example, JP-A-5-220403. To explain.
First, the synthesis methods are compared. In the conventional manufacturing method, β
Type zeolite (for example, when Si / Al = 20) is synthesized by the following procedure. That is, 40 wt% of SiO 2
% Silica sol 581.0 g (silica source), sodium aluminate 17.4 g (alumina source), 40 wt% TEAO
A mixed gel body is prepared by mixing 210.7 g of H, (template) and 48.0 g of water. Next, this mixed gel body was charged in a Teflon-lined stainless steel autoclave, and the mixed gel body in the autoclave was kept at room temperature.
Start heating and pressurization under natural pressure (up to 20 kg / cm 2 ),
The temperature is raised to 150 ° C., the temperature is maintained for 6 days, and crystals are formed by hydrothermal synthesis. Further, this crystal is washed with water and dried, and residual organic matter is removed at a temperature of 550 ° C. to obtain β-type zeolite.

【0053】これに対して、第2実施例にかかる製造方
法では、図8にも示すように、次のような方法で合成を
行ってβ型ゼオライトを得る(Si/Al=20の場合)。
すなわち、まずシリカ源であるシリカゾル100.0g
(例えば、CATALOID Si−30)と、アルミナ
源(アルミ源)である硫酸アルミニウム4.28gと、テン
プレートであるTEAOH105.2g(Aldrich製;40
wt%)と、アルカリ金属源であるNaCl0.66g及びK
Cl3.35gと、適量の水とを混合して混合ゲル体(ゲ
ル)をつくる。
On the other hand, in the manufacturing method according to the second embodiment, as shown in FIG. 8, β-type zeolite is obtained by synthesizing by the following method (when Si / Al = 20). .
That is, first, 100.0 g of silica sol which is a silica source.
(For example, CATALOID Si-30), 4.28 g of aluminum sulfate which is an alumina source (aluminum source), and 105.2 g of TEAOH which is a template (manufactured by Aldrich; 40
wt%) and 0.66 g of NaCl as an alkali metal source and K
3.35 g of Cl is mixed with an appropriate amount of water to form a mixed gel body (gel).

【0054】次に、この混合ゲル体をテフロンライニン
グが施されたステンレス製のオートクレーブに仕込み、
該オートクレーブ内の混合ゲル体を常温・自然圧力下か
ら加熱・加圧を開始し(〜20kg/cm2)、β型ゼオライ
ト結晶成長温度である135〜150℃の範囲内の所定
温度まで昇温させ、該温度で4〜6日間保持することに
より水熱合成(水熱処理)を行ってNa型結晶体をつく
る。より具体的には、例えば図9に示すような昇温パタ
ーンで、混合ゲル体を昇温させる。
Next, this mixed gel body was charged into a Teflon-lined stainless steel autoclave,
Heating and pressurization of the mixed gel body in the autoclave is started at room temperature and under natural pressure (up to 20 kg / cm 2 ) and the temperature is raised to a predetermined temperature within the range of β-type zeolite crystal growth temperature of 135 to 150 ° C. Then, hydrothermal synthesis (hydrothermal treatment) is performed by maintaining the temperature for 4 to 6 days to produce a Na-type crystal. More specifically, the temperature of the mixed gel body is raised in a temperature raising pattern as shown in FIG. 9, for example.

【0055】ここで、混合ゲル体をβ型ゼオライト結晶
成長温度135〜150℃の範囲内の所定温度に到達す
るまでの時間は概ね2時間以上とするのが好ましい。な
お、かかる昇温時間ないしは昇温速度の好ましい範囲に
ついては後で詳説する。これに対して、従来のβ型ゼオ
ライト製造方法においては、例えば図10に示すような
昇温パターンが用いられ、上記昇温時間は通常0.5時
間程度とされている。
Here, it is preferable that the time required for the mixed gel body to reach a predetermined temperature within the β-zeolite crystal growth temperature range of 135 to 150 ° C. is about 2 hours or more. The preferable range of the heating time or the heating rate will be described in detail later. On the other hand, in the conventional β-type zeolite production method, for example, a heating pattern as shown in FIG. 10 is used, and the heating time is usually set to about 0.5 hours.

【0056】また、水熱合成を行う前に、種結晶(結晶
化促進剤)として、混合ゲル体に理論収量の10wt%の
β型ゼオライト結晶を加える。このように、混合ゲル体
(材料混合物)の昇温を開始する前に該混合ゲル体に種結
晶を加えることにより、β型ゼオライトの粒子の生成・
成長を促進することができ、粒子径が大きく、かつ純度
ないしは結晶化度が高く、耐熱性ないしは熱的構造安定
性に優れた熱劣化の生じないβ型ゼオライト(炭化水素
吸着剤)が得られる。
Before the hydrothermal synthesis, 10 wt% of theoretical yield of β-type zeolite crystal is added to the mixed gel body as a seed crystal (crystallization accelerator). Thus, mixed gel body
By adding seed crystals to the mixed gel body before starting the temperature rise of the (material mixture), β-type zeolite particles are produced.
A β-type zeolite (hydrocarbon adsorbent) that can promote growth, has a large particle size, and has high purity or crystallinity and is excellent in heat resistance or thermal structural stability and does not cause thermal deterioration can be obtained. .

【0057】この後、Na型結晶体を、イオン交換処理
を施すことによってH型結晶体(プロトン型結晶体)に変
質させ、吸着性能、吸着物保持性能及び耐熱性が優れた
β型ゼオライトを得る。
Then, the Na-type crystal is subjected to an ion exchange treatment to be transformed into an H-type crystal (proton-type crystal) to obtain a β-type zeolite excellent in adsorption performance, adsorbed material retention performance and heat resistance. obtain.

【0058】第2実施例にかかる炭化水素吸着剤(β型
ゼオライト)の製造方法では、前記したとおり、β型ゼ
オライト結晶成長温度までの昇温時間を従来の場合(概
ね、0.5時間)よりも長くすることによって粒子径が大
きく、純度ないしは結晶化度の高いβ型ゼオライトを得
るようにしているが、粒子径(結晶化度)の上記昇温時間
に対する依存性を示す、β型ゼオライトの結晶構造(粒
子構造)の顕微鏡写真を、図11に示す。図11におい
て、(A)、(B)、(C)、(D)は、夫々、β型ゼオライト
結晶成長温度までの昇温時間が、0.5時間、1.0時
間、2.0時間、4.0時間の場合のβ型ゼオライトの結
晶構造を示している。図11から明らかなとおり、昇温
時間が2.0時間までは、昇温時間の増加(昇温速度の減
少)に対応して粒子径の増加が見られるが、昇温時間が
2時間を超えても粒子径の増加はほとんど認められな
い。
In the method for producing a hydrocarbon adsorbent (β-zeolite) according to the second embodiment, as described above, the temperature rising time to the β-zeolite crystal growth temperature is conventionally (generally 0.5 hours). The particle size is large by making the length longer than that, so that the β-type zeolite having high purity or high crystallinity is obtained, but showing the dependence of the particle size (crystallinity) on the temperature rising time, β-type zeolite A micrograph of the crystal structure (particle structure) of is shown in FIG. In FIG. 11, (A), (B), (C), and (D) show that the heating time to the β-type zeolite crystal growth temperature is 0.5 hours, 1.0 hours, and 2.0 hours, respectively. 3 shows the crystal structure of β-zeolite for 4.0 hours. As is clear from FIG. 11, until the heating time is 2.0 hours, the particle size is increased corresponding to the increase of the heating time (reduction of the heating rate), but the heating time is 2 hours. Almost no increase in particle size is observed even if it exceeds.

【0059】図12に、第2実施例にかかる製造方法で
つくられたβ型ゼオライト(本実施例)と、従来の製造方
法でつくられたβ型ゼオライト(比較例)とについて、X
線回折(XRD)により結晶性を測定した結果を示す。両
β型ゼオライトは、いずれもH型結晶体にして評価して
いる(以下の図13〜図18についても同様)。なお、こ
こで本実施例としているβ型ゼオライトは、β型ゼオラ
イト結晶成長温度までの昇温時間を2.0時間としたサ
ンプルである。図12から明らかなとおり、第2実施例
にかかる製造方法でつくられたβ型ゼオライトは、従来
の製造方法でつくられたβ型ゼオライトに比べて、結晶
化度(ひいては耐熱性)が大幅に高くなっている。
FIG. 12 shows the X-type zeolite prepared by the production method according to the second embodiment (this example) and the β-zeolite produced by the conventional production method (comparative example).
The result of having measured the crystallinity by a line diffraction (XRD) is shown. Both β-zeolites are evaluated as H-type crystals (the same applies to FIGS. 13 to 18 below). The β-type zeolite used in this example is a sample in which the temperature rising time up to the β-type zeolite crystal growth temperature was 2.0 hours. As is clear from FIG. 12, the β-type zeolite produced by the production method according to the second embodiment has a significantly higher degree of crystallinity (and thus heat resistance) than the β-type zeolite produced by the conventional production method. It's getting higher.

【0060】図13及び図14に、基本的には第2実施
例にかかる製造方法でつくられ、常温(25℃)からβ型
ゼオライト結晶成長温度(135℃)までの昇温時間が
1.0〜5.0時間の範囲内で互いに異なる数種のβ型ゼ
オライトについて、但し図14では従来の製造方法でつ
くられたβ型ゼオライト(比較例)についても、β型ゼオ
ライト結晶成長温度までの昇温時間(結晶核形成時間)の
耐熱性及び吸着性能に対する影響を調べるために、BE
T表面積とトルエン吸着量(リグで評価)とを測定した結
果を示す。なお、基本的には、BET表面積が大きいも
のほど耐熱性(熱的構造安定性)が高く、トルエン吸着量
が多いものほど吸着性能が優れていることになる。
13 and 14, the temperature rise time from the room temperature (25 ° C.) to the β-type zeolite crystal growth temperature (135 ° C.), which is basically produced by the manufacturing method according to the second embodiment, is 1. Regarding several β-type zeolites which are different from each other within the range of 0 to 5.0 hours, however, in FIG. 14, the β-type zeolite (comparative example) produced by the conventional production method also has a temperature up to the β-type zeolite crystal growth temperature. In order to investigate the influence of the temperature rise time (crystal nucleus formation time) on heat resistance and adsorption performance, BE
The result of having measured T surface area and the toluene adsorption amount (evaluated by a rig) is shown. Basically, the larger the BET surface area, the higher the heat resistance (thermal structural stability), and the larger the toluene adsorption amount, the better the adsorption performance.

【0061】図13及び図14から明らかなとおり、新
品のβ型ゼオライトについては、概ね1.9〜2.0時間
までは昇温時間を長くするのにつれてBET表面積が緩
やかに減少する一方、昇温時間が2.0時間以上となる
とBET表面積は比較的高い値でほぼ一定となる。他
方、エージング後のβ型ゼオライトについては、概ね
1.9〜2.0時間までは昇温時間を長くするにつれてB
ET表面積が増加する一方、昇温時間が2.0時間以上
となるとBET表面積は比較的高い値(新品の場合より
も若干低い値)でほぼ一定となる。したがって、BET
表面積すなわち耐熱性の観点からは、上記昇温時間を概
ね1.9時間以上、好ましくは2.0時間以上とするのが
適切であるということになる。
As is clear from FIGS. 13 and 14, for the new β-type zeolite, the BET surface area gradually decreased as the temperature rising time was lengthened to about 1.9 to 2.0 hours, while the BET surface area increased. When the warming time is 2.0 hours or more, the BET surface area becomes relatively high and almost constant. On the other hand, for the β-type zeolite after aging, B was increased as the heating time was lengthened up to about 1.9 to 2.0 hours.
While the ET surface area increases, when the temperature rising time is 2.0 hours or more, the BET surface area becomes relatively constant at a relatively high value (slightly lower than that of a new product). Therefore, BET
From the viewpoint of surface area, that is, heat resistance, it is appropriate that the temperature rising time is set to approximately 1.9 hours or longer, preferably 2.0 hours or longer.

【0062】また、新品のβ型ゼオライトについては、
昇温時間が概ね4.0時間まではトルエン吸着量が高水
準にあるが、トルエン吸着量は4.0時間以上では低下
傾向を示し、4.3時間以上では低下傾向が強くなり、
とくに5.0時間以上では急低下する。したがって、ト
ルエン吸着量すなわち吸着性能の観点からは、上記昇温
時間を概ね5.0時間以下、好ましくは4.3時間以下、
さらに好ましくは4.0時間以下とするのが適切だとい
うことになる。
Regarding the new β type zeolite,
The amount of toluene adsorbed is at a high level until the temperature rise time is approximately 4.0 hours, but the amount of adsorbed toluene tends to decrease when the time is 4.0 hours or more, and tends to decrease when the time is 4.3 hours or more.
Especially, it drops sharply after 5.0 hours. Therefore, from the viewpoint of the amount of adsorbed toluene, that is, the adsorption performance, the temperature rising time is generally 5.0 hours or less, preferably 4.3 hours or less,
More preferably, it is appropriate that the time is 4.0 hours or less.

【0063】つまり、昇温時間は1.9〜5.0時間、好
ましくは1.9〜4.3時間、さらに好ましくは2.0〜
4.0時間とするのが適切だということになる。ここ
で、上記の各昇温時間を昇温速度に換算すれば、昇温時
間1.9〜5.0時間は昇温速度22〜58℃/hに相当
し、昇温時間1.9〜4.3時間は昇温速度25〜58℃
/hに相当し、昇温時間2.0〜4.0時間は昇温速度2
8〜55℃に相当する。したがって、昇温速度は、22
〜58℃/hの範囲内に、好ましくは25〜58℃/hの
範囲内に、より好ましくは28〜55℃の範囲内に設定
するのが適切だということになる。
That is, the temperature raising time is 1.9 to 5.0 hours, preferably 1.9 to 4.3 hours, and more preferably 2.0.
It means that it is appropriate to set it to 4.0 hours. Here, if each of the above heating times is converted into a heating rate, a heating time of 1.9 to 5.0 hours corresponds to a heating rate of 22 to 58 ° C./h, and a heating time of 1.9 to Temperature rising rate 25-58 ° C for 4.3 hours
/ H, the heating rate is 2.0 for 4.0 hours and the heating rate is 2
Corresponds to 8 to 55 ° C. Therefore, the heating rate is 22
It is appropriate to set the temperature within the range of to 58 ° C / h, preferably within the range of 25 to 58 ° C / h, and more preferably within the range of 28 to 55 ° C.

【0064】図15に、第2実施例にかかる製造方法で
つくられたβ型ゼオライト(本案)と、本発明にはよらな
い製造条件(図中に記載)でつくられた3種のβ型ゼオラ
イト(比較例1〜比較例3)とについて、耐熱性(熱的構
造安定性)を調べるために、種々の熱処理温度で熱処理
を行った上で、BET表面積を測定した結果を示す。
FIG. 15 shows β-type zeolite prepared by the manufacturing method according to the second embodiment (the present invention) and three kinds of β-type zeolite prepared under the manufacturing conditions (not shown) not according to the present invention. With respect to zeolites (Comparative Examples 1 to 3), in order to examine the heat resistance (thermal structural stability), heat treatment was performed at various heat treatment temperatures, and then the BET surface area was measured.

【0065】図15から明らかなとおり、種結晶を用い
ていない比較例1及び比較例3では、粒子(結晶)の純度
ないしは結晶度が十分には高められないので、本案に比
べて耐熱性が非常に劣っている。また、種結晶を用いて
いるもののβ型ゼオライト結晶成長温度までの昇温時間
を0.5時間とした比較例2でも、本案に比べて耐熱性
が劣っている。これに対して、本案では熱処理温度が9
00℃までほとんど劣化が認められない。
As is clear from FIG. 15, in Comparative Example 1 and Comparative Example 3 in which the seed crystal is not used, the purity or crystallinity of the particles (crystals) cannot be sufficiently increased, so that the heat resistance is higher than that of the present invention. Very inferior. Also, in Comparative Example 2 in which the seed crystal was used but the temperature rising time to the β-type zeolite crystal growth temperature was 0.5 hours, the heat resistance was inferior to that of the present invention. On the other hand, in this case, the heat treatment temperature is 9
Almost no deterioration is observed up to 00 ° C.

【0066】図16と図17とに、夫々、図15中の本
案に対応するβ型ゼオライト(本実施例)と図15中の比
較例3に対応するβ型ゼオライト(比較例)とについて、
リグレベルでの吸着性能を比較するために、トルエン吸
着量と吸着トルエン保持性能(トルエン脱着特性)とを測
定した結果を示す。
FIGS. 16 and 17 show the β-type zeolite corresponding to the present invention in FIG. 15 (this example) and the β-type zeolite corresponding to Comparative example 3 in FIG. 15 (comparative example), respectively.
In order to compare the adsorption performance at the rig level, the results of measuring the toluene adsorption amount and the adsorption toluene retention performance (toluene desorption characteristic) are shown.

【0067】図16及び図17では、トルエン吸着量及
びトルエン保持性能(吸着HC放出特性)を以下のような
条件で評価している。 (1)サンプル ゼオライトはいずれもSi/Al=20のものとしてい
る。そして、ゼオライトと水和アルミナと水とを5:1:
20(g)の比率で混合してスラリをつくり、このスラリ
をハニカム担体にウォッシュコートしたものである。 (2)測定条件 模擬排気ガス流通試験(ガス濃度は図に並記)を、体積速
度SVが100000/hの状態で行った。吸着量は、
10℃/minで50℃から200℃まで昇温したときの
吸着量の絶対値である。また、トルエン保持性能はトル
エン半減温度で評価している。図16及び図17から明
らかなとおり、本実施例のβ型ゼオライトは、比較例の
β型ゼオライトに比べて、トルエン吸着量及び吸着トル
エン保持性能が大幅に優れている。
In FIGS. 16 and 17, the amount of toluene adsorbed and the toluene retention performance (adsorbed HC release characteristic) are evaluated under the following conditions. (1) All sample zeolites have Si / Al = 20. Then, the zeolite, hydrated alumina and water are mixed 5: 1:
A slurry was prepared by mixing at a ratio of 20 (g) to make a slurry, and this slurry was wash-coated on a honeycomb carrier. (2) Measurement conditions A simulated exhaust gas flow test (gas concentrations are shown in the figure) was performed at a volume velocity SV of 100,000 / h. The adsorption amount is
It is the absolute value of the adsorption amount when the temperature is raised from 50 ° C to 200 ° C at 10 ° C / min. Further, the toluene retention performance is evaluated by the half temperature of toluene. As is clear from FIGS. 16 and 17, the β-type zeolite of the present example is significantly superior to the β-type zeolite of the comparative example in the toluene adsorption amount and the adsorbed toluene retention performance.

【0068】図18に、第2実施例にかかる製造方法で
つくられたβ型ゼオライトと、従来の製造方法でつくら
れたβ型ゼオライトとをHC吸着剤として実車で用いた
場合の評価結果を示す。ここでは、メイン触媒部分に吸
着剤のみを用いた場合の評価結果を示している。評価結
果は、吸着率として示しているが、ここでの吸着率は、
直結触媒による浄化が開始されるまでのFTPY1モー
ドの0−38secにおける浄化率を用いている。ただ
し、メイン触媒部(1.6L)は、吸着剤とAPと水とを
300:60:1000(g)の比率で混合して得られたス
ラリをハニカム担体にウォッシュコートすることによ
り、150g/Lの吸着剤を担持したものである。ま
た、直結触媒には市販のTWC(三元触媒、Pt−Rh1.
6g/L)=0.65L*2を用いている。図18から明
らかなとおり、本案実施例は、新品状態においては比較
例に比べて若干吸着率が劣るものの、エージング後では
これが逆転しており、実車評価の結果でも耐熱性の向上
が確認されている。
FIG. 18 shows the evaluation results when the β-type zeolite produced by the production method according to the second embodiment and the β-type zeolite produced by the conventional production method were used as an HC adsorbent in an actual vehicle. Show. Here, the evaluation result when only the adsorbent is used for the main catalyst portion is shown. The evaluation result is shown as the adsorption rate, but the adsorption rate here is
The purification rate in 0-38 sec in the FTPY1 mode before the purification by the direct coupling catalyst is started is used. However, the main catalyst part (1.6 L) was washed with a slurry obtained by mixing the adsorbent, AP, and water at a ratio of 300: 60: 1000 (g) on a honeycomb carrier to give 150 g / It carries L adsorbent. A commercially available TWC (three-way catalyst, Pt-Rh 1.
6 g / L) = 0.65 L * 2 is used. As is clear from FIG. 18, in the example of the present invention, the adsorption rate in the new state is slightly inferior to that of the comparative example, but after aging, this is reversed, and it is confirmed that the heat resistance is improved even in the result of the actual vehicle evaluation. There is.

【0069】<第3実施例>以下、炭化水素吸着剤の製
造方法にかかる第3実施例を説明する。第3実施例にか
かる製造方法でつくられる炭化水素吸着剤は、第1実施
例にかかるβ型ゼオライトに加えて、MFI型ゼオライ
トをを含んでいることを特徴とする。この炭化水素吸着
剤は、上記β型ゼオライトに加えて細孔の孔径が比較的
小さいMFI型ゼオライトを含んでいるので、分子径の
小さいHC、例えば低級の直鎖HCあるいは分岐HCを
より効果的に吸着することができる。
<Third Embodiment> A third embodiment of the method for producing a hydrocarbon adsorbent will be described below. The hydrocarbon adsorbent produced by the production method according to the third embodiment is characterized in that it contains MFI-type zeolite in addition to the β-type zeolite according to the first embodiment. Since this hydrocarbon adsorbent contains MFI-type zeolite having a relatively small pore size in addition to the β-type zeolite described above, HC having a small molecular size, for example, lower linear HC or branched HC is more effective. Can be adsorbed on.

【0070】そして、第3実施例にかかる炭化水素吸着
剤の製造方法においては、基本的には、β型ゼオライト
の各生成材料を混合して材料混合物をつくり、該材料混
合物をβ型ゼオライト結晶成長温度まで昇温させた後該
温度に所定期間保持し、この後上記材料混合物をMFI
型ゼオライト結晶成長温度まで昇温させた後該温度に所
定時間保持して炭化水素吸着剤を得ることを特徴とす
る。そして、上記材料混合物のβ型ゼオライト結晶成長
温度への昇温を開始する前に、該材料混合物に種結晶を
加えることを特徴とする。
In the method for producing a hydrocarbon adsorbent according to the third embodiment, basically, each material for producing β-type zeolite is mixed to form a material mixture, and the material mixture is mixed with β-type zeolite crystals. After the temperature is raised to the growth temperature, the temperature is maintained for a predetermined period, and then the material mixture is mixed with MFI.
It is characterized in that the hydrocarbon adsorbent is obtained by raising the temperature to the type zeolite crystal growth temperature and then maintaining the temperature for a predetermined time. Then, a seed crystal is added to the material mixture before the temperature rise of the material mixture to the β-type zeolite crystal growth temperature is started.

【0071】かかる製造方法によれば、材料混合物をβ
型ゼオライト結晶成長温度まで昇温させて該温度に保持
することにより材料の一部をβ型ゼオライトとすること
ができ、この後該材料混合物をMFI型ゼオライト結晶
成長温度まで昇温させて該温度に保持することにより材
料の残部をMFI型ゼオライトとすることができるの
で、β型ゼオライトとMFI型ゼオライトとを含んでい
る炭化水素吸着剤を容易につくることができる。
According to this manufacturing method, the material mixture is mixed with β
By raising the temperature to the zeolite-type zeolite crystal growth temperature and maintaining the temperature at that temperature, a part of the material can be converted to β-type zeolite, and then heating the material mixture to the MFI-type zeolite crystal growth temperature Since the rest of the material can be made into MFI-type zeolite by holding it at 1, the hydrocarbon adsorbent containing β-type zeolite and MFI-type zeolite can be easily prepared.

【0072】また、材料混合物のβ型ゼオライト結晶成
長温度への昇温を開始する前に該材料混合物に種結晶を
加えることにより、β型ゼオライトの粒子の生成・成長
を促進することができ、粒子径が大きく、かつ純度ない
しは結晶化度の高いβ型ゼオライトを含む、耐熱性(熱
的構造安定性)に優れた、熱劣化の生じにくい炭化水素
吸着剤をつくることができる。
Further, by adding a seed crystal to the material mixture before the temperature rise of the material mixture to the β-type zeolite crystal growth temperature is started, the generation and growth of β-type zeolite particles can be promoted, It is possible to produce a hydrocarbon adsorbent containing a β-type zeolite having a large particle size and high purity or high crystallinity, which is excellent in heat resistance (thermal structural stability) and is resistant to thermal deterioration.

【0073】ところで、一般に、多種類のHCを吸着す
るために異種のゼオライトを結晶レベルで混在させる手
法(結果的に異なった細孔径を持つゼオライトを均一に
分散させる手法)として、「酸素8員環又は12員環を持
つゼオライトを種結晶として、10員環のMFI型ゼオ
ライトの合成法に従って水熱合成を行う。」といった手
法が知られている。しかしながら、酸素12員環を持つ
β型ゼオライトについては、かかる手法では、意図する
β型ゼオライトとMFI型ゼオライトの混在系は得られ
ず、ほとんどすべてがアモルファスとMFI型ゼオライ
トとなってしまい、HC吸着剤としての性能は非常に低
いものとなる。
By the way, in general, as a method of mixing different kinds of zeolites at the crystal level in order to adsorb many kinds of HC (as a result, a method of uniformly dispersing zeolites having different pore sizes), "oxygen 8 member A hydrothermal synthesis is performed by using a zeolite having a ring or a 12-membered ring as a seed crystal according to a synthesis method of a 10-membered MFI-type zeolite. " However, with regard to β-type zeolite having a 12-membered oxygen ring, such a method cannot obtain the intended mixed system of β-type zeolite and MFI-type zeolite, and almost all become amorphous and MFI-type zeolite, resulting in HC adsorption. The performance as an agent is extremely low.

【0074】かくして、第3実施例にかかる炭化水素吸
着剤の製造方法は、β型ゼオライトとMFI型ゼオライ
トとの間の物理的な類似性、あるいはその出発原料に着
目し、水熱合成の昇温パターンを工夫すること(最適化)
により、β型ゼオライトとMFI型ゼオライトとを結晶
レベルで混在させることを可能にしたものである。そし
て、かかる製造方法でつくられたβ型ゼオライトとMF
I型ゼオライトとの混在系であるゼオライト(以下、こ
れをβ−MFI混在系ゼオライトという)を母材とする
ことにより、従来法によって得られる混在系や単なる両
ゼオライトの物理混合の場合と比較して、HC吸着率の
高い炭化水素吸着剤ひいては排気ガス浄化触媒を得るこ
とができる。
Thus, in the method for producing a hydrocarbon adsorbent according to the third embodiment, attention is paid to the physical similarity between β-type zeolite and MFI-type zeolite or the starting material thereof, and the hydrothermal synthesis is promoted. Devise the temperature pattern (optimization)
By this, β-type zeolite and MFI-type zeolite can be mixed at the crystal level. And, β-type zeolite and MF produced by such a manufacturing method
By using zeolite that is a mixed system with I-type zeolite (hereinafter, this is referred to as β-MFI mixed zeolite) as a base material, it is possible to compare with the mixed system obtained by the conventional method or the case of physical mixing of both zeolites. As a result, a hydrocarbon adsorbent having a high HC adsorption rate and thus an exhaust gas purification catalyst can be obtained.

【0075】図19と図20とは、夫々、第3実施例に
かかるβ−MFI混在系ゼオライトを含む炭化水素吸着
剤の製造方法(以下、これを本案製造方法という)を示す
フローチャートと、従来のβ−MFI混在系ゼオライト
を含む炭化水素吸着剤の製造方法ないしは該混在系炭化
水素吸着剤をつくろうとする手法(以下、これを従来法
という)を示すフローチャートとである。従来法による
上記炭化水素吸着剤の製造方法(合成方法)は次のとおり
である。すなわち、図20にも示すように、まず硫酸ア
ルミニウム3.5gと、硫酸6.2gと、水60mlとを混合
してできたスラリを6000rpmで撹拌しつつ、このス
ラリにFAU型ゼオライト(ケイバン比80)を10g加
え、水ガラス3号69gと水45mlとからなる液体と、
塩化ナトリウム26.3gとTPAB7.5gと硫酸2.8
5gと水酸化ナトリウム2.4gとからなる液体と、夫
々、10ml/minと20ml/minとで同時に添加し、添加
後も2分間撹拌を続ける。これによって得られた前駆体
をオートクレーブに仕込み、これに窒素を4kg/cm2
なるように充填する。これを160℃まで160分で、
さらに200℃まで600分で昇温させて水熱合成を行
い、生成物を水洗して乾燥させた後、550℃×2hの
焼成を行って、Na型の複合ゼオライトを得る。この
後、Na型の複合ゼオライトのAlの10倍量の硫酸アン
モニウムを500mlの純水に溶解した液中で2時間のイ
オン交換を行った後、500℃×2hの焼成を行いH(プ
ロトン)型結晶に変質させて、β−MFI混在系ゼオラ
イトを含む(ないしは含むであろうと期待される)炭化水
素吸着剤を得る。
19 and 20 are a flowchart showing a method for producing a hydrocarbon adsorbent containing a β-MFI mixed zeolite according to the third embodiment (hereinafter, referred to as a production method of the present invention) and a conventional method, respectively. 2 is a flowchart showing a method for producing a hydrocarbon adsorbent containing a β-MFI mixed zeolite, or a method for producing the mixed hydrocarbon adsorbent (hereinafter referred to as a conventional method). The production method (synthesis method) of the above-mentioned hydrocarbon adsorbent by the conventional method is as follows. That is, as also shown in FIG. 20, while stirring a slurry made by mixing 3.5 g of aluminum sulfate, 6.2 g of sulfuric acid, and 60 ml of water at 6000 rpm, the slurry was mixed with FAU-type zeolite (Cayvan ratio). 80 g), and a liquid consisting of 69 g of water glass No. 3 and 45 ml of water,
26.3 g of sodium chloride, 7.5 g of TPAB and 2.8 of sulfuric acid
A liquid consisting of 5 g and 2.4 g of sodium hydroxide was simultaneously added at 10 ml / min and 20 ml / min, respectively, and stirring was continued for 2 minutes after the addition. The precursor thus obtained is charged into an autoclave and filled with nitrogen so as to have a pressure of 4 kg / cm 2 . This to 160 ℃ in 160 minutes,
Further, the temperature is raised to 200 ° C. in 600 minutes for hydrothermal synthesis, the product is washed with water, dried and then calcined at 550 ° C. for 2 hours to obtain a Na-type composite zeolite. After this, ion exchange was carried out for 2 hours in a solution prepared by dissolving 10 times the amount of Al of the Na-type composite zeolite in 500 ml of pure water, followed by calcination at 500 ° C. × 2 h for H (proton) type. It is transformed into crystals to obtain a hydrocarbon adsorbent containing (or expected to contain) β-MFI mixed zeolite.

【0076】これに対して本案製造方法では、β型ゼオ
ライトとMFI型ゼオライトの合成における出発原料の
類似性に着目して、以下の処方で合成を行っている(ケ
イバン比80の場合)。すなわち、図19にも示すよう
に、シリカ源であるシリカゾル100.0gと(CATA
LOID Si−30)、アルミナ源(アルミ源)である硫
酸アルミニウム2.14gと、テンプレートであるTEA
OH105.2gと(Aldrich製;40wt%)、NaCl0.3
3gと、KCl1.68gと、適量の水とを混合して混合ゲ
ル体をつくる。この混合ゲル体に理論収量の10wt%の
β型ゼオライト結晶を加えて、オートクレーブに仕込
み、図21に示すように、常温・自然圧力下から加熱・
加圧を開始し(〜20kg/cm)、135℃まで0.5時間
で昇温させた後該温度に10時間保持し、この後200
℃まで0.5時間で昇温させた後該温度に4時間保持す
るといった温度パターンで水熱合成を行う。生成物を水
洗乾燥後、550℃×2hの焼成を行って、Na型の複合
ゼオライトを得る。この後、従来法と同様の方法でH
(プロトン)型結晶に変質させてβ−MFI混在系ゼオラ
イトを含む炭化水素吸着剤を得る。
On the other hand, in the production method of the present invention, attention is paid to the similarity of the starting materials in the synthesis of the β-type zeolite and the MFI-type zeolite, and the synthesis is carried out according to the following formulation (when the Cayvan ratio is 80). That is, as shown in FIG. 19, 100.0 g of silica sol as a silica source and (CATA
LOID Si-30), 2.14 g of aluminum sulfate as an alumina source (aluminum source), and TEA as a template.
105.2 g OH (Aldrich; 40 wt%), NaCl 0.3
3g, KCl 1.68g and an appropriate amount of water are mixed to form a mixed gel body. To this mixed gel, β-type zeolite crystals with a theoretical yield of 10 wt% were added and charged into an autoclave, and as shown in FIG.
Pressurization was started (up to 20 kg / cm), the temperature was raised to 135 ° C. in 0.5 hours, and then the temperature was maintained for 10 hours.
Hydrothermal synthesis is carried out in a temperature pattern in which the temperature is raised to 0.5 ° C. in 0.5 hour and the temperature is maintained for 4 hours. The product is washed with water, dried and calcined at 550 ° C. for 2 hours to obtain a Na-type composite zeolite. After that, H is processed by the same method as the conventional method.
A hydrocarbon adsorbent containing β-MFI mixed zeolite is obtained by converting the (proton) type crystal.

【0077】図22と図23とは、夫々、本案製造方法
でつくられたβ−MFI混在系ゼオライトを含む炭化水
素吸着剤(本実施例)の組成を調べるために行われたX線
回折(XRD)の測定データと、従来法でつくられたβ−
MFI混在系ゼオライトを含むと思われる炭化水素吸着
剤(比較例)の組成調べるために行われたXRDの測定デ
ータとを示している。また、図24と図25とは、夫
々、β型ゼオライトのXRDデータと、MFI型ゼオラ
イトのXRDデータとを示している。
FIGS. 22 and 23 show X-ray diffraction (in this example) carried out to examine the composition of the hydrocarbon adsorbent containing the β-MFI mixed zeolite prepared by the manufacturing method of the present invention. XRD) measurement data and β- produced by the conventional method
The XRD measurement data performed to investigate the composition of a hydrocarbon adsorbent (comparative example) which is considered to contain MFI mixed zeolite is shown. 24 and 25 show XRD data of β-type zeolite and XRD data of MFI-type zeolite, respectively.

【0078】図24及び図25に照らして図22をみれ
ば、本案製造方法によりつくられた炭化水素吸着剤で
は、β型ゼオライトのピークとMFI型ゼオライトのピ
ークとが認められ、両ゼオライトが混在していることが
わかる。他方、図24及び図25に照らして図23をみ
れば、従来法によりつくられた炭化水素吸着剤では、M
FI型ゼオライトのピークは認められるものの、β型ゼ
オライトのピークはほとんど認められず、実質的にはM
FI型ゼオライトしか存在しないことがわかる。
Referring to FIG. 22 with reference to FIGS. 24 and 25, in the hydrocarbon adsorbent produced by the production method of the present invention, a peak of β-type zeolite and a peak of MFI-type zeolite were observed, and both zeolites were mixed. You can see that On the other hand, referring to FIG. 23 in light of FIGS. 24 and 25, in the hydrocarbon adsorbent prepared by the conventional method, M
Although the peak of FI-type zeolite is recognized, the peak of β-type zeolite is hardly recognized, and the peak is substantially M.
It can be seen that only FI type zeolite is present.

【0079】図26と図27とは、夫々、本案製造方法
でつくられたもう1つのβ−MFI混在系ゼオライトを
含む炭化水素吸着剤(本実施例)の組成を調べるために行
われたXRDの測定データと、従来法でつくられたもう
1つのβ−MFI混在系ゼオライトを含むと思われる炭
化水素吸着剤(比較例)の組成を調べるために行われたX
RDの測定データを示している。また、図28は、β型
ゼオライトのXRDデータを示している。
FIG. 26 and FIG. 27 are XRD carried out to examine the composition of another hydrocarbon adsorbent (this example) containing the β-MFI mixed zeolite prepared by the manufacturing method of the present invention. And the composition of a hydrocarbon adsorbent (comparative example) which is thought to contain another β-MFI mixed zeolite prepared by the conventional method.
The measurement data of RD is shown. Further, FIG. 28 shows XRD data of β-type zeolite.

【0080】図28に照らして図26をみれば、本案製
造方法によりつくられた炭化水素吸着剤では、β型ゼオ
ライトのピークとMFI型ゼオライトのピークとはいず
れも強く、両ゼオライトが十分に生成されていることが
わかる。他方、図28に照らして図27をみれば、従来
法によりつくられた炭化水素吸着剤では、β型ゼオライ
トのピークとMFI型ゼオライトのピークとはいずれも
弱く、両ゼオライトが十分には生成されていないことが
わかる。
Referring to FIG. 26 with reference to FIG. 28, in the hydrocarbon adsorbent produced by the production method of the present invention, both the β-type zeolite peak and the MFI-type zeolite peak are strong, and both zeolites are sufficiently formed. You can see that it is done. On the other hand, referring to FIG. 27 in light of FIG. 28, in the hydrocarbon adsorbent prepared by the conventional method, both the β-type zeolite peak and the MFI-type zeolite peak are weak, and both zeolites are sufficiently produced. You can see that not.

【0081】図29に、第3実施例にかかるβ−MFI
混在系ゼオライトを含む炭化水素吸着剤を用いた排気ガ
ス浄化触媒の実車での評価結果を、従来の製造方法で製
造されたβ−MFI混在系ゼオライトを含むと思われる
炭化水素吸着剤を用いた排気ガス浄化触媒の場合、及び
β型ゼオライトとMFI型ゼオライトとを物理的に単純
に混合したものを用いた排気ガス浄化触媒の場合と対比
して示す。ここでは、メイン触媒部分に吸着剤のみを用
いたときの評価結果を示している。評価結果は、吸着率
として示したが、ここでの吸着率とは直結触媒による浄
化が開始されるまでのFTPY1モードの0−38sec
の浄化率を用いている。ただし、メイン触媒部(1.6
L)は、吸着剤と水和アルミナと水とを300:60:1
000(g)の比率で混合してできたスラリをハニカムに
ウォッシュコートし、150g/L担持したものであ
る。また、直結触媒には市販のTWC(三元触媒、Pt−
Rh1.6g/L)=0.65L*2を用いている。
FIG. 29 shows the β-MFI according to the third embodiment.
Evaluation results of an exhaust gas purification catalyst using a hydrocarbon adsorbent containing a mixed zeolite in an actual vehicle were obtained using a hydrocarbon adsorbent that is considered to contain a β-MFI mixed zeolite manufactured by a conventional manufacturing method. It is shown in comparison with the case of the exhaust gas purifying catalyst and the case of the exhaust gas purifying catalyst using a physically simple mixture of β-type zeolite and MFI type zeolite. Here, the evaluation result when only the adsorbent is used for the main catalyst portion is shown. The evaluation results are shown as the adsorption rate, but the adsorption rate here is 0-38 sec in the FTPY1 mode before the purification by the direct coupling catalyst is started.
The purification rate of is used. However, the main catalyst part (1.6
L) is an adsorbent, hydrated alumina and water 300: 60: 1
The honeycomb was wash-coated with a slurry produced by mixing at a ratio of 000 (g), and the slurry was carried at 150 g / L. In addition, a commercially available TWC (three-way catalyst, Pt-
Rh 1.6 g / L) = 0.65 L * 2 is used.

【0082】図29から明らかなとおり、第3実施例に
かかる排気ガス浄化触媒(本実施例)は、2つの比較例に
比べて吸着率が高くなっている。なお、β型ゼオライト
とMFI型ゼオライトとを物理的に混合しものを用いた
排気ガス浄化触媒でも、性状的にはアモルファス化して
いる従来の製造方法でつくられたβ−MFI混在系ゼオ
ライトを含むと思われる炭化水素吸着剤を用いた排気ガ
ス浄化触媒よりは吸着率がかなり向上しているが、本実
施例には及ばない。
As is apparent from FIG. 29, the exhaust gas purifying catalyst according to the third embodiment (this embodiment) has a higher adsorption rate than the two comparative examples. In addition, even an exhaust gas purification catalyst using a physically mixed β-type zeolite and MFI-type zeolite includes a β-MFI mixed-type zeolite produced by a conventional manufacturing method which is amorphous in nature. The adsorption rate is considerably higher than that of the exhaust gas purifying catalyst using a hydrocarbon adsorbent, which is considered to be lower than that of this example.

【0083】[0083]

【発明の効果】本発明の第1の態様によれば、分子径の
小さいHCに加えて分子径の大きいHCをも容易に吸着
することができ、かつHC保持性能が高くなるので、低
温時には分子径の大小にかかわらず有効にHCを吸着す
ることができ、かつ吸着したHCを昇温時に高い吸着力
で保持することができる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the first aspect of the present invention, in addition to HC having a small molecular diameter, HC having a large molecular diameter can be easily adsorbed, and the HC retention performance is improved. It is possible to effectively adsorb HC regardless of the size of the molecular diameter, and it is possible to retain the adsorbed HC with a high adsorption force at the time of temperature rise.

【0084】本発明の第2の態様によれば、基本的には
本発明の第1の態様にかかる炭化水素吸着剤と同様の効
果が得られる。さらに、細孔の孔径が比較的小さいMF
I型ゼオライトによって分子径の小さいHCが効果的に
吸着されるので、吸着性能がさらに高められる。
According to the second aspect of the present invention, basically the same effect as that of the hydrocarbon adsorbent according to the first aspect of the present invention can be obtained. Furthermore, the MF having a relatively small pore size
Since HC having a small molecular diameter is effectively adsorbed by the I-type zeolite, the adsorption performance is further enhanced.

【0085】本発明の第3の態様によれば、粒子径が大
きく、かつ純度ないしは結晶化度が高いβ型ゼオライト
を含む炭化水素吸着剤をつくることができるので、耐熱
性(熱的構造安定性)に優れた、熱劣化が生じにくい炭化
水素吸着剤を得ることができる。
According to the third aspect of the present invention, a hydrocarbon adsorbent containing a β-type zeolite having a large particle size and a high purity or a high degree of crystallinity can be prepared. It is possible to obtain a hydrocarbon adsorbent which is excellent in the property) and is less likely to undergo thermal deterioration.

【0086】本発明の第4の態様によれば、基本的には
本発明の第3の態様にかかる炭化水素吸着剤の製造方法
と同様の効果が得られる。さらに、昇温速度を毎時25
〜58℃の範囲内としているので、吸着性能が高い(吸
着量が多い)炭化水素吸着剤をつくることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, basically the same effect as that of the method for producing a hydrocarbon adsorbent according to the third aspect of the present invention can be obtained. In addition, the heating rate is set to 25
Since the temperature is in the range of to 58 ° C, a hydrocarbon adsorbent having high adsorption performance (high adsorption amount) can be prepared.

【0087】本発明の第5の態様によれば、基本的には
本発明の第4の態様にかかる炭化水素吸着剤の製造方法
と同様の効果が得られる。さらに、昇温速度をより好ま
しい毎時28〜55℃の範囲内としているので、吸着性
能がさらに高い炭化水素吸着剤をつくることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, basically the same effect as the method for producing a hydrocarbon adsorbent according to the fourth aspect of the present invention can be obtained. Furthermore, since the rate of temperature increase is more preferably within the range of 28 to 55 ° C. per hour, a hydrocarbon adsorbent having higher adsorption performance can be produced.

【0088】本発明の第6の態様によれば、基本的には
本発明の第3〜第5の態様のいずれか1つにかかる炭化
水素吸着剤と同様の効果が得られる。さらに、種結晶に
よってβ型ゼオライトの粒子の生成・成長が促進される
ので、粒子径がさらに大きく、かつ純度ないしは結晶化
度がさらに高いβ型ゼオライトを含む、一層耐熱性(熱
的構造安定性)に優れた、熱劣化が生じにくい炭化水素
吸着剤をつくることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, basically, the same effect as that of the hydrocarbon adsorbent according to any one of the third to fifth aspects of the present invention can be obtained. Furthermore, since the seed crystals promote the generation and growth of β-type zeolite particles, the β-type zeolite with a larger particle size and higher purity or higher crystallinity contains more heat resistance (thermal structural stability). It is possible to produce a hydrocarbon adsorbent excellent in), which is less likely to undergo thermal deterioration.

【0089】本発明の第7の態様によれば、β型ゼオラ
イトとMFI型ゼオライトとを含んでいる炭化水素吸着
剤を容易につくることができる。
According to the seventh aspect of the present invention, a hydrocarbon adsorbent containing β-type zeolite and MFI-type zeolite can be easily prepared.

【0090】本発明の第8の態様によれば、基本的には
本発明の第7の態様にかかる炭化水素吸着剤の製造方法
と同様の効果が得られる。さらに、種結晶によってβ型
ゼオライトの粒子の生成・成長が促進されるので、粒子
径が大きく、かつ純度ないしは結晶化度の高いβ型ゼオ
ライトを含む、耐熱性(熱的構造安定性)に優れた、熱劣
化の生じにくい炭化水素吸着剤をつくることができる。
According to the eighth aspect of the present invention, basically the same effect as the method for producing a hydrocarbon adsorbent according to the seventh aspect of the present invention can be obtained. Furthermore, since the seed crystals promote the generation and growth of β-type zeolite particles, they contain β-type zeolite with a large particle size and high purity or crystallinity, and have excellent heat resistance (thermal structural stability). In addition, a hydrocarbon adsorbent that does not easily undergo thermal deterioration can be produced.

【0091】本発明の第9の態様によれば、排気ガス浄
化触媒が、低温時には分子径の大小にかかわらずHCを
効果的に吸着することができ、かつ吸着したHCを高い
吸着力で保持することができるので、排気ガス浄化触媒
に吸着されたHCが確実に浄化され、排気ガス浄化率が
高められる。とくに、排気ガス浄化触媒が本発明の第2
の態様にかかる炭化水素吸着剤を含んでいる場合は、分
子径が小さい低級のHCの浄化率が大幅に高められる。
According to the ninth aspect of the present invention, the exhaust gas purifying catalyst can effectively adsorb HC regardless of the size of the molecular diameter at a low temperature and retain the adsorbed HC with a high adsorption force. As a result, the HC adsorbed on the exhaust gas purification catalyst is surely purified, and the exhaust gas purification rate is increased. In particular, the exhaust gas purifying catalyst is the second aspect of the present invention.
When the hydrocarbon adsorbent according to the above aspect is contained, the purification rate of low-grade HC having a small molecular diameter is significantly increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 ゼオライト細孔径とHC分子径との関係を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a zeolite pore size and an HC molecular size.

【図2】 各種ゼオライトのHC吸着性能を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing HC adsorption performance of various zeolites.

【図3】 各種ゼオライトを用いた排気ガス浄化触媒の
吸着率を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an adsorption rate of an exhaust gas purification catalyst using various zeolites.

【図4】 各種ゼオライトを用いた排気ガス浄化触媒の
吸着率を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an adsorption rate of an exhaust gas purification catalyst using various zeolites.

【図5】 各種ゼオライトを用いた排気ガス浄化触媒の
Y1浄化率を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing Y1 purification rates of exhaust gas purification catalysts using various zeolites.

【図6】 本実施例にかかるβ型ゼオライトを用いた排
気ガス浄化触媒及び従来のゼオライトを用いた排気ガス
浄化触媒の、エージング前後のY1浄化率を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing Y1 purification rates before and after aging of an exhaust gas purification catalyst using β-type zeolite according to the present example and an exhaust gas purification catalyst using a conventional zeolite.

【図7】 (a)、(b)は、夫々、ゼオライトを含む炭化水
素吸着剤を用いた排気ガス浄化装置のHC排出量及び排
気ガス温度の経時変化を示す図である。
FIGS. 7 (a) and 7 (b) are diagrams showing changes over time in HC emission amount and exhaust gas temperature of an exhaust gas purification apparatus using a hydrocarbon adsorbent containing zeolite, respectively.

【図8】 本発明にかかるβ型ゼオライトの製造方法を
示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a method for producing β-type zeolite according to the present invention.

【図9】 図8に示すβ型ゼオライトの製造方法におけ
る昇温パターンを示すグラフである。
9 is a graph showing a temperature rise pattern in the method for producing β-type zeolite shown in FIG. 8.

【図10】 従来のβ型ゼオライトの製造方法における
昇温パターンを示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a temperature rise pattern in a conventional β-type zeolite production method.

【図11】 β型ゼオライトの電子顕微鏡写真である。FIG. 11 is an electron micrograph of β-type zeolite.

【図12】 本発明にかかる製造方法でつくられたβゼ
オライト及び従来の製造方法でつくられたβ型ゼオライ
トのXRDチャートである。
FIG. 12 is an XRD chart of β-zeolite produced by the production method according to the present invention and β-zeolite produced by the conventional production method.

【図13】 BET表面積及びトルエン吸着量の昇温時
間に対する特性を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing characteristics of BET surface area and toluene adsorption amount with respect to heating time.

【図14】 BET表面積及びトルエン吸着量の昇温時
間に対する特性を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing characteristics of BET surface area and toluene adsorption amount with respect to heating time.

【図15】 各種β型ゼオライトの耐熱性を示す図であ
る。
FIG. 15 is a diagram showing heat resistance of various β-type zeolites.

【図16】 本発明にかかる製造方法でつくられたβ型
ゼオライト及び従来の製造方法でつくられたβ型ゼオラ
イトの熱劣化特性を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing heat deterioration characteristics of β-type zeolite produced by the production method according to the present invention and β-type zeolite produced by the conventional production method.

【図17】 本発明にかかる製造方法でつくられたβ型
ゼオライト及び従来の製造方法でつくられたβ型ゼオラ
イトの熱劣化特性を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing heat deterioration characteristics of β-type zeolite produced by the production method according to the present invention and β-type zeolite produced by the conventional production method.

【図18】 本発明にかかる製造方法でつくられたβ型
ゼオライトを用いた排気ガス浄化触媒及び従来の製造方
法でつくられたβ型ゼオライトを用いた排気ガス浄化触
媒の吸着率を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing adsorption rates of an exhaust gas purification catalyst using β-type zeolite produced by the production method according to the present invention and an exhaust gas purification catalyst using β-type zeolite produced by a conventional production method. is there.

【図19】 本発明にかかるβ−MFI混在系ゼオライ
トの製造方法を示すフローチャートである。
FIG. 19 is a flowchart showing a method for producing a β-MFI mixed zeolite according to the present invention.

【図20】 従来のβ−MFI混在系ゼオライトの製造
方法を示すフローチャートである。
FIG. 20 is a flowchart showing a conventional method for producing a β-MFI mixed zeolite.

【図21】 図19に示すβ−MFI混在系ゼオライト
の製造方法における昇温パターンを示すグラフである。
FIG. 21 is a graph showing a temperature rise pattern in the method for producing the β-MFI mixed zeolite shown in FIG.

【図22】 本発明にかかる製造方法でつくられたβ−
MFI混在系ゼオライトのXRDチャートである。
FIG. 22 is a β- produced by the production method according to the present invention.
It is an XRD chart of MFI mixed system zeolite.

【図23】 従来の製造方法でつくられたβ−MFI混
在系ゼオライトのXRDチャートである。
FIG. 23 is an XRD chart of β-MFI mixed zeolite prepared by a conventional manufacturing method.

【図24】 β型ゼオライトのXRDチャートである。FIG. 24 is an XRD chart of β-type zeolite.

【図25】 MFI型ゼオライトのXRDチャートであ
る。
FIG. 25 is an XRD chart of MFI-type zeolite.

【図26】 本発明にかかる製造方法でつくられたもう
1つのβ−MFI混在系ゼオライトのXRDチャートで
ある。
FIG. 26 is an XRD chart of another β-MFI mixed zeolite produced by the production method according to the present invention.

【図27】 従来の製造方法でつくられたもう1つのβ
−MFI混在系ゼオライトのXRDチャートである。
FIG. 27 Another β produced by the conventional manufacturing method
-It is an XRD chart of MFI mixed system zeolite.

【図28】 β型ゼオライトのXRDチャートである。FIG. 28 is an XRD chart of β-type zeolite.

【図29】 本発明にかかる製造方法でつくられたβ−
MFI混在系ゼオライトを用いた排気ガス浄化触媒の吸
着率を比較例と対比して示す図である。
FIG. 29 is a β- produced by the production method according to the present invention.
It is a figure which shows the adsorption rate of the exhaust gas purification catalyst using the MFI mixed system zeolite in comparison with a comparative example.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F01N 3/10 B01D 53/36 104Z (72)発明者 高山 修 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−281015(JP,A) 特開 平6−321530(JP,A) 特表 平9−500081(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 20/18 B01D 53/86 B01D 53/94 C01B 39/46 B01J 29/70 F01N 3/10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F01N 3/10 B01D 53/36 104Z (72) Inventor Osamu Takayama Shinchi Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture 3-1 Mazda Co., Ltd. (56) References JP-A-61-281015 (JP, A) JP-A-6-321530 (JP, A) JP-A-9-500081 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7) , DB name) B01J 20/18 B01D 53/86 B01D 53/94 C01B 39/46 B01J 29/70 F01N 3/10

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 縦横の孔径が異なる多数の細孔が形成さ
れたβ型ゼオライトを含んでいることを特徴とする炭化
水素吸着剤。
1. A hydrocarbon adsorbent comprising a β-type zeolite in which a large number of pores having different vertical and horizontal pore sizes are formed.
【請求項2】 請求項1に記載された炭化水素吸着剤に
おいて、 上記β型ゼオライトに加えてMFI型ゼオライトを含ん
でいることを特徴とする炭化水素吸着剤。
2. The hydrocarbon adsorbent according to claim 1, wherein the hydrocarbon adsorbent contains MFI type zeolite in addition to the β type zeolite.
【請求項3】 β型ゼオライトの各生成材料を混合して
材料混合物をつくり、該材料混合物を毎時22〜58℃
の範囲内の昇温速度でβ型ゼオライト結晶成長温度まで
昇温させ、この後該温度に所定期間保持して請求項1に
記載された炭化水素吸着剤を得ることを特徴とする炭化
水素吸着剤の製造方法。
3. A material mixture is prepared by mixing the β-zeolite producing materials, and the material mixture is heated at 22 to 58 ° C. per hour.
The hydrocarbon adsorbent according to claim 1, wherein the hydrocarbon adsorbent according to claim 1 is obtained by raising the temperature to the β-type zeolite crystal growth temperature at a temperature raising rate within the range Method of manufacturing agent.
【請求項4】 請求項3に記載された炭化水素吸着剤の
製造方法において、 上記昇温速度が、毎時25〜58℃の範囲内であること
を特徴とする炭化水素吸着剤の製造方法。
4. The method for producing a hydrocarbon adsorbent according to claim 3, wherein the heating rate is within a range of 25 to 58 ° C. per hour.
【請求項5】 請求項4に記載された炭化水素吸着剤の
製造方法において、 上記昇温速度が、毎時28〜55℃の範囲内であること
を特徴とする炭化水素吸着剤の製造方法。
5. The method for producing a hydrocarbon adsorbent according to claim 4, wherein the heating rate is within a range of 28 to 55 ° C. per hour.
【請求項6】 請求項3〜請求項5のいずれか1つに記
載された炭化水素吸着剤の製造方法において、 上記材料混合物の昇温を開始する前に、該材料混合物に
種結晶を加えることを特徴とする炭化水素吸着剤の製造
方法。
6. The method for producing a hydrocarbon adsorbent according to any one of claims 3 to 5, wherein seed crystals are added to the material mixture before the temperature of the material mixture is started. A method for producing a hydrocarbon adsorbent, comprising:
【請求項7】 β型ゼオライトの各生成材料を混合して
材料混合物をつくり、該材料混合物をβ型ゼオライト結
晶成長温度まで昇温させた後該温度に所定期間保持し、
この後該材料混合物をMFI型ゼオライト結晶成長温度
まで昇温させた後該温度に所定時間保持して請求項2に
記載された炭化水素吸着剤を得ることを特徴とする炭化
水素吸着剤の製造方法。
7. A material mixture is prepared by mixing the materials for producing β-type zeolite, and the material mixture is heated to the β-type zeolite crystal growth temperature and then held at that temperature for a predetermined period of time.
Thereafter, the mixture of materials is heated to the MFI-type zeolite crystal growth temperature and then kept at this temperature for a predetermined time to obtain the hydrocarbon adsorbent according to claim 2. Method.
【請求項8】 請求項7に記載された炭化水素吸着剤の
製造方法において、 上記材料混合物のβ型ゼオライト結晶成長温度への昇温
を開始する前に、該材料混合物に種結晶を加えることを
特徴とする炭化水素吸着剤の製造方法。
8. The method for producing a hydrocarbon adsorbent according to claim 7, wherein seed crystals are added to the material mixture before the temperature rise of the material mixture to the β-type zeolite crystal growth temperature is started. A method for producing a hydrocarbon adsorbent, comprising:
【請求項9】 請求項1又は請求項2に記載された炭化
水素吸着剤を含んでいることを特徴とする内燃機関用の
排気ガス浄化触媒。
9. An exhaust gas purifying catalyst for an internal combustion engine, comprising the hydrocarbon adsorbent according to claim 1 or 2.
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